跨代表观遗传(transgenerational epigenetic inheritance)
你祖母吃过什么、忍受过什么,会不会在你的基因里留下一个印记——不在DNA字母里,而在它们之上的化学标记里——而你又带着它、再传下去?这是现代生物学里最激动人心、也最被过度宣称的念头之一。跨代表观遗传,是这样一个主张:某一代后天获得的表观遗传标记,经由生殖细胞系传给从未经历过那个最初触发的后代。
要认真对待这个主张,你必须对“跨代”究竟意味着什么严格起来,因为身体有一台强力的擦除机挡在路上。在哺乳动物生命周期里有两次——一次在将要成为卵子和精子的生殖细胞里,再一次刚好在受精之后——大多数表观遗传标记,包括DNA甲基化,都从基因组上被剥掉并重置,这是一次有意的抹除,给每一代清空了石板。表面上的遗传也可能是暴露造成的假象:如果一位怀孕的母亲接触了某种东西,她的胎儿也接触了,那胎儿自己的生殖细胞——将来会成为她的孙辈——也接触了;所以在子代和孙代里看到的效应可能是直接暴露,而非真正的遗传。真正的跨代遗传,要求在一个连作为生殖细胞都从未暴露过的世代(通常是母系一侧的曾孙代)里展示出效应,并且是经由一个熬过了两轮重编程的标记传下来的。
诚实的界线落在哪里?在植物里,以及在像秀丽隐杆线虫这样的简单动物里,真正的跨代表观遗传有充分记载——那些生物重编程的力度小得多。在哺乳动物里,包括人类,存在少数耐人寻味的案例,但严谨的、排除了暴露的、跨多代的证据很罕见,而大多数关于“继承创伤”或“祖先饮食”的头条远远跑在了证据前头。稳妥的总结是:跨世代的表观遗传在某些生物里确实存在,在哺乳动物里有可能但大体未经证实,而在大众媒体里则被例行性地夸大。对戏剧化的人类断言要保持谨慎,不是因为这个念头不可能,而是因为证明的门槛很高、极少被跨过。
在秀丽隐杆线虫里,由病毒或实验性RNA触发的一个沉默信号,可以在DNA毫无改变的情况下遗传许多代——这是一个干净的跨代表观遗传案例,发生在一种重编程其基因组远不如哺乳动物彻底的动物身上。
在线虫和植物里是真实的;在哺乳动物里有可能但大体未经证实——而且常被头条夸大。
最大的一个误差来源是把直接暴露错当成遗传:一位怀孕母亲的暴露同时打到了胎儿、以及胎儿的生殖细胞。真正的跨代遗传必须在一个连作为生殖细胞都从未暴露过的世代里显现——这是哺乳动物研究极少达到的门槛。