先天和后天,哪一个对人类的影响更大?
对人类有更大影响的是先天的还是后天的?这是一个古老而复杂的问题。迄今为止最大的研究可能会提供一些答案。
哈佛大学的科学家分析了4500万美国人的数据,包括数万对双胞胎,历时24年,试图了解哪些疾病是由遗传因素引起的,哪些疾病受环境因素的影响更大。
一般来说,大多数疾病都是两者相互作用的结果。环境可以改变基因的表达,而基因可以影响人体对环境的反应。然而,根据不同的疾病,这种相互作用有很大的差异。哈佛大学的科学家希望知道哪些因素对不同的疾病影响最大。新的研究发现,认知问题与遗传因素关系最密切,而眼疾受环境因素影响最大。
在6000多种遗传病中,我们可以看到明显的因果关系:少数基因的缺失导致疾病。检测这些缺失的基因是一个大规模国际合作项目——人类基因组计划(HGP)的目标之一。该计划于2003年完成。
绘制基因组图谱是一项伟大的成就,但它只揭示了故事的一小部分。人类和所有动物都不仅仅是DNA的总和。每个人的DNA都是独一无二的,每个人的环境更是独一无二,不断变化。因此,分析“先天和后天哪个更重要”的问题变得令人生畏。
双胞胎,最好是同卵双胞胎,长期以来一直是遗传学家最喜欢的研究对象,因为他们提供了一个罕见的机会来观察不同环境中相同DNA的变化。哈佛大学的研究人员在保险信息数据库中收集了4500万人的数据,并比较了基因数据、诊断数据和关键医学统计数据(如身高、体重等)。)用研究对象的邮政编码来推断社会和经济条件等环境影响。
尽管所有信息对研究人员的分析都很重要,但56000对双胞胎提供了一些最关键的数据。当然,这项大规模的研究不能解决“先天或后天”的复杂问题,但它确实揭示了许多疾病的危险因素。
研究人员分析了560种疾病,涉及肌肉、骨骼、认知、眼睛、呼吸和生殖,其中近40%受遗传因素影响。另一方面,环境因素导致至少四分之一的疾病。
遗传因素与眼疾的发生关系不大。相反,42种眼病中有27种是由环境因素引起的。结缔组织疾病(如类风湿性关节炎)受DNA影响最小,而生殖系统疾病受环境影响最小。五分之四的认知疾病是由遗传因素引起的。
遗传疾病的易感性也预测了人们每月60%的医疗支出。因此,这些遗传成分甚至可能通过改变疾病风险来改变环境因素(社会和经济条件)。呼吸道疾病与环境因素密切相关,仅次于眼疾,48种此类疾病中有34种与环境因素高度相关。总的来说,根据双胞胎数据,环境因素对疾病预测的影响小于遗传因素。
然而,研究结果令人担忧的是,哪些环境因素对疾病风险的影响最大。人们早就认识到,美国穷人的健康状况更差。发表在《自然遗传学》杂志上的这项研究证实了这一点:社会经济地位影响145种不同的疾病,并且与肥胖关系最为密切。
该研究的作者之一、哈佛医学院生物信息学助理教授查里格·帕特尔说:“这一发现揭示了一系列问题,包括社会经济地位和生活方式的变化是否会影响肥胖,以及如何与肥胖的遗传易感性进行比较。”
这项研究的结果还表明,气候变化已经对我们的健康产生了巨大的影响,并将继续如此。温度变化已经改变了117种疾病的风险,甚至超过了有害空气质量的影响。
研究作者认为,在研究基因的作用时,我们应该继续探索各种疾病中许多看似微妙的环境因素,这将有助于制定更好的预防措施和治疗方案,而不仅仅是获得新知识。“先天或后天是我们研究的核心。可以预测,当研究基因和环境在各种疾病中的相对作用时,这种大规模分析的价值将得到充分体现,”帕特尔博士说。
论文的第一作者奇拉格拉克奈补充道:“我们的发现可以为进一步的研究提供指导,并帮助科学家缩小注意力的范围。”