nclick="xtip.photoApp('jzpic',{index:'1'})" data-xphoto="jzpic" src="http://www.wetsq.com/zb_users/upload/2025/10/fhgjimnlte2.jpeg" title="基因决定命运?过时了!医学新突破:破解基因复杂密码,开启精准医疗新时代 第1张" alt="基因决定命运?过时了!医学新突破:破解基因复杂密码,开启精准医疗新时代 第1张">
【编者按】基因决定命运?这个流传已久的观念正在被科学颠覆!最新研究揭示,遗传密码远比我们想象的复杂。别再以为单一基因就能决定一切疾病——真相是,数百万个基因变体在体内交织成网,共同塑造着每个人的健康图谱。就像交响乐团的演奏,主旋律固然重要,但背景乐器的微妙变化却能彻底改变整首曲目的韵律。科学家发现,那些曾被忽视的"次要基因变体"才是决定病情轻重的关键推手。更令人震惊的是,父母通过"选择性婚配"无意中叠加了后代的风险基因,这解释了为何同一家族中有人重病缠身,有人却安然无恙。这篇颠覆性研究将彻底改变我们对遗传的认知,快来看看你的身体里正在上演怎样的基因暗战!
遗传继承听起来简单明了:一个基因导致一种特征或特定疾病。医生运用遗传学通常是为了识别致病基因,辅助诊断与治疗。但对于大多数健康状况而言,遗传机制的复杂程度远超当前临床诊断、咨询和治疗中的认知。
你的DNA承载着从父母继承或随机产生的数百万个基因变体。有些是常见变体,多人共享;有些是罕见变体,仅存于极少数人甚至某个家族独有。这些变体共同塑造了你——从身高、瞳色等可见特征,到糖尿病、心脏病等健康状况。
在《细胞》期刊最新发表的研究中,我们团队发现与自闭症、精神分裂等神经发育及精神疾病相关的基因突变,竟受到其他多种基因变体的影响,从而改变疾病发展轨迹。这印证了:与其聚焦单一基因,从全基因组视角切入才能揭示疾病遗传易感性的真相。
某些罕见变体确实会单独引发问题,如导致镰状细胞贫血和囊性纤维化的基因突变。但多数情况下,疾病症状是否显现取决于基因组其他区域的动态。
主变体可能点燃疾病引信,而次变体则能改变火势蔓延路径。就像一首歌曲:主旋律(主变体)是核心,但贝斯手和鼓手(次变体)能彻底改变律动与节奏。
这就解释了为何携带相同基因突变的两人表现迥异:或症状严重,或轻微,或毫无征兆。甚至在同一个家族内部也存在这种差异。这种"表现度差异"现象正源于个人携带的次变体不同。多数情况下,次变体会放大主突变效应——主变体上的次变体数量越多,病情往往越严重。
有时主次变体联手可在同一人身上引发两种不同疾病,如普拉德-威利综合征与皮特-霍普金斯综合征。还有些时候,次变体单独存在时不显山露水,但集体发力就能左右疾病是否显现及表现形式,即便没有主变体参与。儿童心脏病的发生就是典型例证。
我们团队研究了名为"16p12.1缺失"的遗传变异——即16号染色体缺失小片段。这种突变已被证实与发育迟缓、智力障碍及精神分裂症等精神疾病相关。但多数携带该变体的儿童,其父母却症状轻微、表现不同甚至毫无症状。
为解开这个谜团,我们分析了124个携带该突变家族的442名成员。发现缺失该染色体片段的儿童,其基因组其他区域的次变体数量远超携带者父母。这些次变体形态各异,既包括微小突变,也涵盖DNA的大片段缺失、重复和扩展。
每类次变体对应不同健康结局:有的关联头围偏小和认知功能下降,有的导致精神或发育症状高发。这表明16p12.1缺失虽令基因组对神经发育障碍更敏感,但具体显现哪些症状取决于共存的其他变体。
更复杂的是,儿童不仅从父母一方继承16p12.1缺失,还会从双亲处获得次变体。我们发现携带该突变的父母症状常与其配偶吻合——例如出现焦虑抑郁迹象的携带者,其伴侣往往也有这些症状。这种"选择性婚配"模式意味着,当遗传风险重叠的父母生育子女时,风险将叠加累积。
经过数代积累,次变体的堆叠可能导致子代症状远比父母严重。
对次变体认知滞后的重要原因在于:遗传研究往往受限于参与者的招募来源与方式。
多数研究招募特定疾病患者。来自遗传诊所的家庭通常子代患有严重病症。若仅关注急性症状患者,研究者可能高估主变体效应,忽略次变体在疾病发展中的精妙作用。
但如果从普通人群(如大型购物中心)招募研究对象,可能会发现携带相同主变体者症状轻微甚至毫无表现。这种差异性让研究者能更精准解析基因组不同区域的互动如何影响疾病进程。
例如我们的研究显示,从普通人群招募的16p12.1缺失携带者,其症状严重程度和次变体模式与诊所招募者存在显著差异。
与其执着于"一个突变对应一个结局"的决定论,更应建立兼顾基因变体间相互作用及环境影响的复杂模型。这将深刻改变临床遗传学实践。
当前基因检测呈阳性的儿童会被诊断为该突变相关疾病。未来医生或可通过扫描更广泛的基因图谱,精准预测其发育轨迹、精神疾病风险或治疗反应。家庭咨询将基于子女发病概率的客观评估,而非假定相同基因变体必然导致相同结局。
这项科学仍在发展中,我们仍需更大规模、更多样化的数据集,以及能更好捕捉基因变体与环境因素细微作用的模型。但可以确定的是:次变体的重要性绝不次要。
我相信,唯有拥抱这种复杂性,遗传学才能实现其终极承诺:不仅解释疾病成因,更能预测高危人群,为每个个体量身定制诊疗方案。
桑托什·吉里拉詹,宾夕法尼亚州立大学生物化学、分子生物学与基因组学教授。





