針對疾病相關的表觀調控因子的小分子複合物藥物開發前景廣闊，這方面的努力會為人類的健康和疾病治療帶來福音
近日，在主題為「表觀遺傳學的發展現狀與未來」的中國科協第103期新觀點新學說學術沙龍上，與會專家對表觀遺傳學對人們生活的影響及未來應用前景展開了深入探討，而這種影響涉及到我們生活的方方面面，包括生活方式和生活習慣。
我國的表觀遺傳學研究正處於一個快速發展階段，與國外齊頭並進，尤其是近年來，湧現了一大批具有國際先進水平的科研成果。
「針對疾病相關的表觀調控因子的小分子複合物藥物開發前景廣闊，相信這方面的努力會為人類的健康和疾病治療帶來福音。」華東師範大學生命醫學研究所副所長翁傑敏說，然而，在從研究向成果的轉化過程中，比如說製藥，研究人員能做的還處於前端尋找靶點或基礎研究領域，如果真要發展到臨床應用，現在國家的支持力度遠遠不夠。
因此，與會專家建議，國家應該繼續並更好的支持表觀遺傳學包括幹細胞方面的研究工作。
一對同卵雙胞胎，擁有近乎完全一致的DNA遺傳信息，長大後卻性格迥異，亦或一方經常生病，另一方完全正常。這是為什麼？經典遺傳學完全無法解釋，而這一切，在表觀遺傳學那裡，似乎可以找到答案。
說起表觀遺傳學，大多數人也許會搖搖頭表示沒有聽過，而說起遺傳學及基因組學，人們似乎並不太陌生。
「其實，基因組學正是表觀遺傳學研究的基礎之一。」中國科學院北京生命科學研究院、中國遺傳學會表觀遺傳專業委員會主任孫中生研究員接受科技日報採訪時說，「為什麼同卵雙胞胎卻表現出完全不同的狀態，這正是表觀遺傳在起作用。」
破解基因的密碼指令
人類不僅擁有作為基本遺傳物質的基因組信息，還擁有一套管理、調控、修飾基因組的密碼指令系統
1939年，生物學家Waddington率先提出「表觀遺傳學」這一術語。如今，「表觀遺傳學」已經走過了70多個年頭。不過，這門學科得以真正綻放異彩，其實也就僅僅10餘年，現在它已成為生命科學界最熱門的領域之一。
通俗地說，表觀遺傳學是研究在沒有細胞核DNA序列改變的情況下，基因功能發生的可逆的、可遺傳的改變，從而影響生物行為及生理變化的學科。
在研究過程中，科學家們發現了一種甲基分子（-CH3），它就像一個帽子：帶上它，基因關閉；摘掉它，基因表達——被分別稱為甲基化和去甲基化。
這些數以百萬計的甲基有些直接附著在DNA上面，有些則附著在某些和DNA糾結在一起的組蛋白上。當機體不希望某些基因信息被讀取時，基因的「啟動子」DNA就被戴上很多甲基帽，使得基因無法從那裡讀取，啟動功能。
因此，即使攜帶遺傳信息完全一樣的兩個個體，由於表達修飾上的差異，也可能會表現出完全不同的性狀。DNA的甲基化就是最常見的表觀遺傳學修飾方式之一。
「也就是說，人類不僅擁有作為基本遺傳物質的基因組信息，還擁有一套管理、調控、修飾基因組的密碼指令系統。不同的個體，指令系統也不同。另外，這套密碼指令還能在特定環境下發生改變。」華東師範大學生命醫學研究所副所長翁傑敏說。
他介紹，人體內每一個細胞都包含完整的基因組和表觀基因組。通過基因組和表觀基因組測序可以發現每個個體的獨特性，有助於揭示為何有些人需要更少的睡眠、不同人對運動有不同反應、學習和記憶的能力差異，甚至包括個體的自信程度等。
獲得性遺傳的「逆襲」
有關獲得性遺傳性狀是否能夠遺傳的爭議由來已久，這一領域已成為表觀遺傳研究的熱門
19世紀初，法國人拉馬克提出了「獲得性性狀」可以遺傳的假說，該假說被稱為「拉馬克主義」。其認為進化有可能在較短世代間內發生：受環境選擇，生物努力改變自己的性狀並傳遞給下一代，而達爾文卻認為遺傳物質的改變和自然選擇是生物進化的原因。
「獲得性遺傳是『後天獲得性狀遺傳』的簡稱，指生物在個體生活過程中，受外界環境條件影響，產生帶有適應意義和一定方向的性狀變化，並能夠遺傳給後代的現象。」孫中生說。
的確，在科學界，有關獲得性遺傳性狀是否能夠遺傳的爭議由來已久，而普通民眾對這一話題的關注度也越來越高——我現在所處的環境、生活習慣甚至一言一行是否會通過遺傳影響下一代，這都成為人們關心的問題。正因此，獲得性遺傳已成為表觀遺傳研究的熱門方向。
一般認為，生成精子和卵子時會剝離表觀遺傳變異，只有基因才能得到遺傳。舉例來說，父母生下來都是單眼皮，孩子就不可能天生雙眼皮。但表觀遺傳學研究發現不是這麼單純的事，有些獲得性遺傳基因的變異確確實實保留了下來，影響下一代甚至下幾代。
如人群及動物實驗表明肥胖基因通過父親能傳到下一代，給懷孕母親餵食那些引起肥胖的高脂食物也可以導致下一代肥胖，下一代也可以通過交配傳遞給其後代。
研究者在瑞典的一個小村裡發現，祖父輩上經歷過饑荒的人患心血管疾病的可能性普遍比那些祖父輩沒有經歷過饑荒的人低。這就是說，如果父母3歲那年發了次燒，孩子的基因從此就改變了，這是完全可能的。
恐懼的感覺也可以遺傳。2014年發表一篇論文介紹了這樣一個實驗：研究者通過給雄鼠一種特殊的氣味並給予電擊，發現雄鼠對氣味產生了恐懼感，通過交配，這種恐懼可以傳給下一代，而且遺傳兩代。究其原因發現，芳香化合物受體啟動子區DNA甲基化水平降低，導致這個基因表達升高，從而使它的下一代聞到這個氣味就逃避。
基因調控也能治療疾病
一旦基因發生突變要修復是很困難的，但或許可以通過調控相應基因表達，達到疾病治療的目的
「雖然有很多人類疾病是因為基因突變或者缺陷所造成的，但也有很多是由環境等多種因素引起的，並沒有基因突變的方式。」翁傑敏說。
「像人們比較熟悉的糖尿病，以前總說是生活方式變化導致的，其實這正是與消化相關的表觀遺傳改變引起的。」孫中生說，之前在低營養環境下出生的人群，如今生活水平提高，而體內與之相應的表觀修飾並不適應，所以就會以病的形式表現出來。
曾經有一個說法：疾病是外界環境和個體基因共同作用的結果。在表觀遺傳學時代，這個說法可以改成：大多疾病是表觀遺傳和基因共同修飾的結果。
「表觀遺傳學研究與人類健康關係密切。」在翁傑敏看來，研究表觀遺傳學能更加全面地了解生物個體胚胎發育和細胞命運決定的過程和疾病發生的原因。理論上來說，一旦基因發生突變要修復該突變是很困難的。但我們或許可以通過不同的方法來調控相應基因或相關基因的表達，來達到疾病治療的目的。
比如說，近年來發現很多的表觀調控因子，如組蛋白修飾酶和DNA甲基化酶在腫瘤中存在異常表達的現象，目前表觀修飾因子被認為是治療腫瘤的一類新的重要靶標，國內外都在研發針對組蛋白修飾酶和DNA甲基化酶的小分子抑制劑，少數小分子化合物已被批准應用於腫瘤臨床治療，而更多的正處於臨床前研究階段。
研究者認為，這就給疾病治療提供了一個新的操作空間，可以通過某種特定的化合物，將表觀遺傳基因改變，從而達到治癒某種疾病的目的，也可以作為癌細胞的標記以及作為治療和化療特定性響應的標記。