創傷後遺症會傳給後代子孫嗎？
1864年，美國內戰已近尾聲，南方軍戰俘營的條件極其惡劣，有些地方人滿為患，以至於戰俘和北方軍士兵，每個人都有一塊一平方英尺的墓地，戰俘死亡率飆升。
對於倖存者來說，這些慘痛的經歷影響了他們當中許多人的一生。當他們重返社會時，身體垮了，工作比別人難找，去世得也早。但這些苦難造成的影響並沒有隨著親歷者的逝去而停止，那些戰俘的子孫也受到影響，而且似乎是傳男不傳女。 雖然他們的子孫並沒有親歷戰俘營的苦難，但即便童年衣食無虞，死亡率還是比其他人高。戰俘似乎是把自己的一些創傷因素傳給了後代。 但與大多數遺傳不同的是，這並非是由遺傳編碼本身的突變所引起。研究人員正在研究一種更隱秘的遺傳：人這一生中發生的事情如何改變了DNA的表達方式，以及這種改變是如何傳給下一代的。 這個過程名為表觀遺傳，即在DNA編碼本身不變的情況下，基因的可讀性或表達發生變化。當生活環境發生改變，我們的DNA會做出細微的化學反應。這些反應將基因打開或者關閉，提供了一種方法，能讓我們適應不斷變化的環境，而不會對基因組造成更為持久的改變。 創傷後遺症可能會影響幾代人，從祖父到兒子再到孫子（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 如果人一生中所出現的表觀遺傳變化確實會遺傳給後代，那麼其影響將是巨大的。你一生的經歷——尤其是創傷性經歷——將切實影響家裏的若干代人。越來越多的研究都認為，創傷後遺症可以通過表觀遺傳影響幾代人。 對於南方戰俘營的俘虜來說，這些表觀遺傳變化是由人滿為患、衛生條件惡劣和營養不良造成的。他們的口糧只有一點點玉米，許多人死於腹瀉和壞血病。 「饑餓問題嚴重，」加州大學洛杉磯分校的經濟學家，也是該研究報告的作者科斯塔（Dora Costa）說。「人們餓得只剩皮包骨頭。」 科斯塔和同事們研究了近4,600名戰俘子女的健康記錄，並與15,300多名沒有被俘的退伍軍人後代進行了對比。 戰俘兒子的死亡率比非戰俘的兒子高出11%。研究人員發現，父親的社會經濟地位、兒子的工作和婚姻狀況等其他因素，並不能解釋死亡率為何會更高。 高死亡率主要是因為腦溢血的比例較高。被俘軍人的兒子死於癌症的概率也略高，但女兒似乎不受影響。 這種不尋常的性別關聯令科斯塔懷疑，表觀遺傳變化是導致這些健康差異的原因之一。但首先，她和研究團隊必須排除這是一種遺傳效應。 出於某種原因，這種創傷似乎最容易從父親傳給兒子（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 科斯塔說：「有一種可能是，父親得以在戰俘營中存活的某種基因特徵在正常年代是不好的，例如肥胖傾向。觀察他的家庭你會發現，只有戰後出生的兒子會受到影響，戰前的不會。」 如果這是一種基因特徵，那麼戰前和戰後出生的孩子預期壽命都該縮短。排除掉基因原因，最可能的解釋就是表觀遺傳效應。 「我們假設Y染色體存在一種表觀遺傳效應，」科斯塔說。這種效應與在瑞典一些偏遠村莊所做的研究一致，在那裏，食物短缺對男性後代產生了影響，對女性後代則不然。 但如果死亡風險增加是父親創傷遺留的其他因素所致，與DNA無關呢？如果是因為父親受過創傷後更有可能虐待孩子，給孩子健康造成長期影響，而且兒子比女兒受的傷害更大呢？ 再來比比一家中孩子們的健康狀況，這種可能性就被排除了。男性被俘之前出生的孩子死亡率不會激增，但被俘之後出生的孩子死亡率卻大大增加。 「這是在排除其他可能性，」科斯塔說。「很多都是通過排除法來證明，剩下一個最合理的解釋。」 認為創傷會通過表觀遺傳代代相傳的年代，許多都是歷史上最黑暗的時期，戰爭、饑荒和種族滅絶都被認為在親歷者的後代身上留下了表觀遺傳的印記。 在創傷經歷者子女身上發現的一種表觀遺傳信號，有望逆轉創傷對他們DNA的影響（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 有些研究頗具爭議。2015年的一項研究發現，在二戰猶太人大屠殺中倖存者的子女身上，一個與皮質醇水平有關的基因發生了表觀遺傳變化，皮質醇是一種應激反應激素。 「有種觀點認為，在創傷倖存者後代身上有某種信號，能發現某種表觀遺傳，這一觀點意義重大，」西奈山醫學院創傷壓力研究部主任，也是該項研究作者之一的耶胡達（Rachel Yehuda）說。「這很令人興奮。」 這項研究的規模很小，只有32名大屠殺倖存者及他們的22名子女，實驗的對照組也很小。研究人員對這項研究的結論提出了批評。如果沒有對若干代人的觀察，沒有在基因組中進行更廣泛的研究，就不能確定這是不是表觀遺傳。 耶胡達承認，這篇論文在一些報告中被誇大了，要想得出確定的結論，需要對數代人進行更大規模的評估。 她說：「這是一項單獨的小規模研究，只選取了一部分父母在很多年前受過創傷的成年人。我們得到的啟示是個大新聞，現在的問題是，如何解釋這個問題？如何真正理解背後的原理？」 通過在小鼠身上進行對照實驗，研究人員能夠深入研究這個問題。2013年的一項研究發現，與氣味有關的創傷存在代際影響。研究人員對成年雄鼠的籠子吹有櫻花氣味的乙酰苯，同時電擊雄鼠的腳。 數次過後，雄鼠將櫻花的氣味與疼痛聯繫在了一起。 創傷經歷的影響可以從父母傳給子女的觀點仍然存在很大爭議（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 不久，這些雄鼠與雌鼠交配。它們生下的幼鼠聞到櫻花味時，會比那些父親沒有對櫻花味培養出恐懼感的幼鼠更加神經質、更加緊張。為了排除幼鼠會從父母那裏知道這種氣味的可能性，它們是由從未聞過櫻花氣味、毫不相關的小鼠撫養長大的。 受創傷雄鼠的孫輩也對櫻花味特別敏感。這兩代小鼠都沒有對其他氣味表現出更強的敏感度，表明遺傳只針對櫻花味。 這種對櫻花氣味的敏感度與雄鼠精子DNA中的表觀遺傳改變有關。研究發現，幼鼠DNA中的一個基因發生了化學變化，這個基因可以接收氣味，基因表達於鼻子和大腦之間能夠感知櫻花味的嗅球中。研究小組將幼鼠的大腦解剖後發現，與對照組相比，它們探測櫻花氣味的神經元數量更多。 雄鼠的子輩和孫輩似乎並不害怕氣味本身，只是對它更為敏感。這一發現揭示出表觀遺傳經常被忽略的一個細節：子女並不總是表現出與父母完全相同的特徵。代代相傳的並非恐懼，一代人對某種氣味的恐懼會導致下一代對這種氣味敏感。 「所以兩者並不相同，」該研究的作者，也是美國埃默裏大學和美國耶基斯國家靈長類動物研究中心的研究員迪亞斯（Brian Dias）如是說。他還表示，「遺傳」一詞在這裏也值得推敲，「遺傳意味著將沿襲的特質原原本本地表現出來。」 哪怕創傷的影響在代際間發生了微妙的變化，傳遞它的影響也十分重大。父母的經歷會改變我們對生活的看法，影響我們的生理甚至心理健康。 對花香培養出恐懼的小鼠，其後代也會對這種氣味變得敏感（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 我們自己的行為和經歷可能會影響子女的生活——甚至是懷上他們之前很久的行為經歷，知道這一點，可能會大大改變我們選擇如何生活。 儘管已經發現創傷會波及幾代人，但表觀遺傳的研究還存在一個巨大障礙：沒人知道它是如何發生的。一些科學家認為，表觀遺傳其實非常罕見。 不常見的原因之一在於，DNA中有一種表觀遺傳印記，其絶大部分在生命形成之初就被清除得一乾二淨，這指的是在DNA中添加一團名為甲基化的化學物質，將它們添加到DNA的過程幾乎是從零開始。 「一旦哺乳動物的精子進入卵細胞，父親染色體中DNA的甲基化就會迅速消失，」劍橋大學表觀遺傳學的研究者弗格森-史密斯（Anne Ferguson-Smith）說。「所以出現跨代的表觀遺傳很令人意外。」 「如果所有的表觀遺傳印記都會被清除，由下一代重新添加，很難想像為何還會出現表觀遺傳。」 然而，基因組的某些部分並沒有被完全抹去。一個名為基因組印跡的過程保護了基因組某些部位的甲基化。但與跟創傷有關的表觀遺傳所發生變化的地方並不一致。 弗格森-史密斯團隊最近的一項研究表明，表觀遺傳在小鼠中可能非常罕見。 表觀遺傳學被視為先天和後天間的橋樑，一個人的經歷改變了細胞對DNA的解讀方式（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 但其他研究人員相信，他們已經發現了若干特性的表觀遺傳特徵，有人類的也有動物身上的。此外，他們還自認發現了表觀遺傳的運作機制，認為可能是由於一種類似DNA的分子改變了基因的運作方式，這種分子名為RNA。 最近一篇論文拿出了強有力的證據，表明在創傷如何影響遺傳的方面，RNA可能發揮了作用。研究人員在幼鼠出生後立即將它們從母親身邊帶走，借此觀察早前受到的創傷是如何傳遞的。 這項研究的帶頭人芒敘（Isabelle Mansuy）同時在蘇黎世大學和蘇黎世聯邦理工學院任職，她說：「我們的模式非常獨特，有些人會與家人分離，或是被虐待忽視，情感受到傷害，我們模擬了這些情況。」 這些幼鼠在成長過程中表現出的症狀，跟早年受過創傷的兒童症狀相類似。這些小鼠更容易冒險，會攝入更多熱量，這在從創傷中倖存的兒童身上都能看到。當雄鼠成年後，它們的幼鼠也表現出類似特徵——暴飲暴食、愛冒險以及更高程度的反社會行為。 研究人員從受過創傷的雄鼠精子中提取出RNA分子，注射到父母早年沒有經歷過這種創傷的小鼠的早期胚胎中。這些幼鼠的行為模式也發生了特定改變，與父母經歷過創傷的幼鼠變化一致。 他們還發現，不同長度的RNA分子與不同的行為模式相關：RNA較長則食物攝入量更大，改變了身體對胰島素的反應，並且更愛冒險。RNA分子較小的則會表現出絶望。 「這是我們第一次看到這種聯繫的因果關係，」芒敘說。 你童年經歷的情感創傷可能會傳給子女（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 這些RNA分子是如何改變了幾代人的行為目前尚不清楚。芒敘正在人類身上試驗，看看類似情況是否也會出現。其他研究者的初步試驗表明，男性似乎確實如此。 這項研究，以及許多在小鼠身上進行的研究都將重心放在精子和雄性後代的表觀遺傳上。並不是因為科學家認為這種情況只發生在男性身上，而是因為研究卵子要比研究精子困難得多。 但接下來的工作，就是破譯雌性後代的表觀遺傳。 「我們得先從一個地方開始研究，」芒敘說。「但我們希望建立一個創傷模型，將遺傳在女性和男性身上的發生機制都能解釋清楚。」 還有一些已知的表觀遺傳機制，但相對而言研究得不多。其中一個是組蛋白修飾，即作為DNA支架的蛋白質被做了化學標記。研究漸漸表明，組蛋白也可能參與了哺乳動物代際間的表觀遺傳。 「我認為可能所有機制都在相互作用，共同形成了後天特徵的代際遺傳現象，」迪亞斯說。 受創傷影響的表觀遺傳科學還很年輕，意味著仍在引發激烈的討論。耶胡達對這種感覺似曾相識——上世紀90年代，她在創傷後應激障礙（Post-Traumatic Stress Disorder，簡稱PTSD）方面進行了開創性的研究。 由於對DNA發揮作用的機制還沒有完全研究透徹，因此目前尚不清楚創傷究竟是如何代代相傳的（Credit: Alamy/Getty Images/BBC） 「我們現在對表觀遺傳學的研究，感覺就像當年剛開始研究PTSD時一樣，」她說。「這是一個有爭議的結論，並不是每個人都認為創傷會造成長期影響。」 近30年後，PTSD成了被醫學承認的疾病，它解釋了為什麼創傷後遺症會伴隨人幾十年。 但是迪亞斯說，就算研究表明創傷會像在小鼠身上一樣在人的身上代代相傳，我們也無需認為創傷遺傳就是不可避免的。 還是這個在小鼠身上做的櫻花實驗，迪亞斯測試了如果害怕櫻花味的雄鼠後來對氣味脫敏會怎樣。實驗反覆讓小鼠聞到櫻花味，但不再電擊腳部。 「小鼠並沒有忘記，但正在形成新的聯繫，櫻花味不再意味著腳被電擊，」迪亞斯說。 迪亞斯觀察小鼠的精子，發現脫敏過程後，精子不再有那種「感到害怕」的表觀遺傳特徵。它們的幼鼠也不再表現出對櫻花味的高度敏感。因此，如果一隻小鼠「忘掉」某種氣味和疼痛之間的聯繫，下一代可能就不再會受此影響。 實驗還表明，如果人類以類似的方式繼承了創傷，DNA受到的影響可以通過認知行為療法等手段來消除。 「這個系統具有可塑性，」迪亞斯說。「並非不可改變。儘管我們周圍創傷四伏，但人類在大多數情況下並沒有被搞得一團糟。」 迪亞斯說，至少在某些情況下，治癒我們的創傷可以阻止它去影響後幾代人。 請訪問 BBC Future 閲讀 英文原文。