
表觀遺傳學的研究發現,男性的身體狀況與生活方式,會對尚未出生的孩子產生深遠影響。他吃了什麼、吃了多少、攝入了哪些有毒有害物質、經歷過什麼創傷、是否貧困無助,甚至生育時的年紀,都可能左右下一代的健康。食物與毒素的改變作用或許還不算太令人驚訝——真正出人意料的,是表觀遺傳學竟能在心理層面上發揮作用。
為了進一步了解父親對後代的遺傳影響,筆者走訪了西奈山醫療中心(Mount Sinai Medical Center)的心理治療師埃里克·內斯特勒(Eric Nestler)博士。他在雄性田鼠身上進行了一項令人不安的實驗,稱之為「社會挫敗感」實驗。
研究人員將體型弱小的普通雄性田鼠,與體型龐大、脾氣暴躁、已過繁殖期的雄性小鼠關在同一個籠子裡,每天讓小鼠攻擊田鼠約5分鐘。若以透明板將兩者隔開,板上便會留下施暴方為攻擊弱者而留下的爪印。內斯特勒表示,這一切讓這些田鼠體驗到「極高的壓力水平」。這一過程連續重複10天,每天更換籠子,每個籠子裡都有一隻不同的小鼠施暴。實驗結束後,約三分之二的雄性田鼠出現了田鼠意義上的憂鬱、焦慮與創傷後壓力症候群的症狀,而且永久存在、可被測量。
接著,研究人員讓這些飽受創傷的雄性田鼠與正常雌鼠交配。牠們的後代長大後,往往對社會壓力反應過度,變得異常焦慮沮喪,連糖水都不喝,並盡可能避免與同類接觸。
內斯特勒尚不確定這些「父親」是如何將創傷傳給下一代的——可能是透過精子,也可能涉及更複雜的先天與後天機制。為了釐清原因,研究團隊不讓受挫的雄鼠直接與雌鼠交配,而是將其犧牲後取出精子,以人工受精的方式使雌鼠受孕。結果,這樣生出的後代基本正常。
內斯特勒推測,或許是在不恰當的發育階段取得了精子,也可能是雌鼠在與非正常雄鼠交配時察覺了某些訊息——某種費洛蒙或叫聲——使身體未給予胚胎充分的養分與保護。從演化角度來看,雌性不願在非最優雄性的後代上投入精力,其實相当合理:何必把資源浪費在孬種身上呢?
說到年齡的表觀遺傳作用,沒有人能否認:化學物質的侵襲、日常生活中所經受的社會挫折,都會影響精子的品質。女性出生時就帶有一生全部的卵子;男性則不同——到了40歲,他的性腺細胞為製造精子已分裂610次;50多歲時,這個數字增至840次。每一次細胞自我複製,DNA鏈上都有可能出現錯誤。
一些研究人員認為,其中部分錯誤反映的並非隨機的基因突變,而是基於生活經歷的表觀遺傳標記,會經由精子傳給胎兒,影響胎兒的大腦發育。另一種理論則指出,衰老的性腺細胞更容易出錯,因為負責偵測並修補錯誤的DNA片段,已在表觀遺傳的作用下失去效力。無論機制為何,我們如今都知道:生育時年紀較大的男性,其孩子罹患精神分裂症、自閉症和雙相情感障礙的機率更高。
瑞典卡羅林斯卡研究所(Karolinska Institute of Sweden)的研究員克里斯蒂娜·哈特曼(Christina Hultman)在一項涵蓋超過100萬人的超大型人口研究中得出結論:排除母親年齡及其他已知致病因素的影響後,50歲以上男性所生的孩子患自閉症的機率,是29歲男性的2.2倍;當父親生育年齡達到55歲時,風險更增至29歲時的4.4倍。
那么,父親年齡老化是近年來兒童自閉症診斷激增的主要原因嗎?《自然》(Nature)雜誌曾發表一項針對冰島78个家庭的全基因組測序研究,發現父親的生育年紀越大,精子中含有的突變基因越多——这是迄今最有力的發現,而這些突變之中,有一部分先前已被確認與自閉症和精神分裂症有關。
紐約州精神病學研究所(New York State Psychiatric Institute)的心理生物學教授傑伊·金里奇(Jay Gingrich),比較了兩組小鼠幼崽的生理狀況:一組的父親約3個月大,另一組則為12至14個月大。金里奇表示,兩組幼崽之間的差異並不「驚天動地」——體重相近,早期發育過程中也沒有明顯區別。但当牠们成年之後,差異便顯現出來:高齡父鼠的後代缺乏探索的個性,牠们聽到巨大噪音後所表現出的反常舉動,跟人類精神分裂症患者聽到類似聲響後的反應非常相似。
這個結果看似「差異很細微」,但金里奇將幼崽成年後的行為資料繪成鐘形曲線後,區別一目了然——「絕大多數」高齡小鼠的後代完全正常,分布於曲線的中間部分;真正的差異出现在兩端:高齡小鼠的後代患有認知或行為障礙、成為一只「離群索居怪異鼠」的機率足足增加了6倍。另一方面,低齡小鼠生出性能超高後代的可能性,也大約是高齡小鼠的6倍。「我本質上是個懷疑主義者,」金里奇說,「但這些結果還是讓我深有所動。」
關於自閉症和精神分裂症,有一個問題始終未解:它們是如何出現在一代又一代人身上的?畢竟,擁有這些症状的人一般來講都不會在情場上得意。金里奇指出,我們不得不考慮父親偏高的生育年齡及其表觀遺傳效應——這或许能解釋,為何在整體醫療環境改良之下,精神分裂症和自閉症的發病率仍維持原狀,自閉症甚至还在上升。而從殘忍的「適者生存」角度來看(因為不知道這樣的後代有什麼優勢),目前仍不清楚這些後代在生殖中取得了多大勝利,也不清楚這些基因是如何在人群中自我維持的。
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