欢迎来到“基因管弦乐队”

欢迎来到 DNA（又名脱氧核糖核酸）这个迷人的世界，DNA是我们每个细胞中的小分子，其中编码着生命的秘密。科学家是如何揭开DNA的神秘面纱的呢？让我们回到 20 世纪中叶，当时一群才华横溢的科学家（詹姆斯·沃森、弗朗西斯·克里克、罗莎琳德·富兰克林等）揭开了DNA的谜团。他们的突破性发现揭示了DNA的真正本质，它不像任何分子，而是存在的本质。

DNA 包含人体各部分如何工作的重要信息，每条特定的信息都包含在DNA里被称为基因（genes）的部分中。基因由一系列称为核苷酸的较小单元组成。共有四种独特的核苷酸：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G），它们在每个基因中以独特的顺序排列。每个基因都可以作为指令，用于产生人体大部分功能所需的蛋白质（proteins），将基因转化为蛋白质的细胞过程称为基因表达（gene expression）。如果你喜欢音乐，就可以把核苷酸想象成五线谱上的音符，与核苷酸序列组成不同基因的方式类似，音符可以组合成不同的旋律。因此，DNA就像不同旋律的集合，可以像管弦乐队的乐谱一样一起演奏，从而创造出一个正常运作的人体。

尽管所有细胞都含有相同的DNA，但并非每个细胞中的所有基因都需要一直“打开”，基因表达的差异赋予了细胞独特的功能。基因可以用来制造蛋白质，也可以闲置不用。这就好比管弦乐队以不同的方式演奏乐谱，使某些旋律静默或突出。有趣的是，科学发现我们周围的事物可以影响我们的DNA，打开或关闭基因。
 

调节 DNA 的“乐谱”

那么，如果DNA不仅仅是一个静态的乐谱，它又如何以不同的方式被“演奏”呢？基因表达可以受到DNA化学变化的影响，这种变化被称为表观遗传（epigenetic）机制[1]。它是如何起作用的呢？表观遗传机制可以改变 DNA 的结构，像开关一样打开或关闭基因。例如，在 DNA 上添加一小组碳和氢分子（称为甲基）会改变分子的形状，会“阻止”附近的基因转化为蛋白质。因此，根据其位置的不同，甲基和其他表观遗传标记（epigenetic markers）可以使一些基因表达更多，产生更多的蛋白质，而另一些基因则表达较少，产生较少的蛋白质。表观遗传学机制就像管弦乐队的指挥，告诉每件乐器何时以及如何演奏，并将乐谱转化为动态的交响乐。

真正有趣的地方在于：虽然我们的DNA在一生中保持不变，但表达的基因却会因周围物质和社会环境而变化。来自我们所处环境的信息（例如，我们的父母是如何养育我们的）以及我们的经验都会在我们的“基因旋律”上留下印记，塑造了我们并影响我们将成为什么样的人。正是通过遗传学和表观遗传学之间的相互作用，我们每个人都是独一无二的。

父母的养育是一种表观遗传“超能力”

科学家发现，人类的养育和表观遗传学之间存在类似的联系。父母的触摸、温暖的拥抱或轻柔的爱抚就像一个保护“盾牌”，由内而外地滋养着孩子的成长。就像鼠妈妈充满爱意的养育行为一样，人类的养育行为，尤其是社交接触（social touch），会在孩子的 DNA 上留下持久的印记 [3]。当父母用爱、亲情和关怀滋养孩子时，会引发一连串的表观遗传变化，激活保护性基因的表达。就像在大鼠身上一样，这些被激活的基因所产生的蛋白质会改善身体对压力环境的反应方式。因此，父母的关爱可以产生一种表观遗传“盾牌”，保护孩子免受生活风暴的影响，帮助他们度过成长过程中的任何艰难时刻。但父母关爱的力量并不止于此！父母的关爱所引起的一些表观遗传变化有助于儿童大脑的发育，培养他们的潜能，帮助他们实现理想。

当婴儿面临更大的挑战时，父母的这种“超能力”就显得更加重要，例如早产儿需要在医院接受特殊护理后才能回家。在这种情况下，还需要一个额外的因素：皮肤抚摸。研究表明，一种被称为“袋鼠式养育”的爱的抱抱，即把婴儿的皮肤紧贴在父母的胸前，可以产生强大的表观遗传效应，促进婴儿的健康成长，增强他们从压力中恢复的能力。
 

有爱的父母，健康的孩子

随着我们在表观遗传学领域的旅程即将结束，让我们回顾一下我们所学到的东西。就像乐谱一样，我们的DNA保存着我们生存所需的信息。表观遗传学为这首“乐曲”增添了动态和适应性的特征。父母拥有一种非凡的“超能力”：养育的力量。通过与孩子进行充满爱意的互动，父母可以帮助孩子成功地度过人生中的艰难时期，并从中恢复过来。温柔的照顾行为，如社交接触，能让父母在孩子的DNA上留下爱与亲情的印记。这些表观遗传标记可以调节基因表达，激活“盾牌”，保护孩子免受生活风暴的侵袭，并赋予他们在逆境中茁壮成长的力量。在世界各地的城市、国家和文化中，父母都有能力充分释放自己的表观遗传潜能，帮助塑造婴幼儿的成长，让我们每个人都与众不同、独一无二。

术语表 Glossary

DNA：细胞中的一种分子，包含构建身体和保持身体功能的指令。

基因（Genes）：DNA 片段，每个片段负责特定的特征或功能。

蛋白质（Proteins）：由基因产生的分子，身体可利用这些分子实现多种目的，包括构建组织、发送信号、加快反应速度和预防疾病。

因表达（Gene Expression）：将基因转化为蛋白质的细胞过程。

表观遗传学（Epigenetics）：研究基因活动的变化，这种变化不会改变 DNA 序列，而是由化学标记引起，影响基因的开启或关闭方式。

表观遗传标记（Epigenetic Markers）：与 DNA相关的分子，可导致某些基因的表达增加或减少。

社交接触（Social Touch）：人与人之间的具有爱意和养育意义的身体接触。

  参考文献 References

[1] Hyman, S. E. 2009. How adversity gets under the skin. Nat. Neurosci. 12:241–3. doi: 10.1038/nn0309-241

[2] Weaver, I. C., Szyf, M., and Meaney, M. J. 2002. From maternal care to gene expression: DNA methylation and the maternal programming of stress responses. Endocr. Res. 28:699. doi: 10.1081/ERC-120016989

[3] Provenzi, L., Brambilla, M., Scotto di Minico, G., Montirosso, R., and Borgatti, R. 2020. Maternal caregiving and DNA methylation in human infants and children: systematic review. Genes Brain Behav. 19:e12616. doi: 10.1111/gbb.12616

[4] Wigley, I. L. C. M., Mascheroni, E., Bonichini, S., and Montirosso, R. 2022. Epigenetic protection: maternal touch and DNA-methylation in early life. Curr. Opin. Behav. Sci. 43:111–7. doi: 10.1016/j.cobeha.2021.09.004

[5] Hucklenbruch-Rother, E., Vohlen, C., Mehdiani, N., Keller, T., Roth, B., Kribs, A., et al. 2020. Delivery room skin-to-skin contact in preterm infants affects long-term expression of stress response genes. Psychoneuroendocrinology. 122:104883. doi: 10.1016/j.psyneuen.2020.104883