表观遗传学系列专文(二) 帝王食补帝王命,圾垃食物致百病

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女王蜂的 DNA 与她的工蜂姊妹无异,但蜂后终其一生只吃最优质的蜂王乳,因此发展出完全不同的命运 ― 形成可大量产卵的巨大腹部、懂得攻击其他蜂后、并拥有发声和跳交配舞的技巧。其实自然界不乏此类食物影响发育或行为的例子,但为什么拥有相同DNA蓝图的个体,最后却是完全不同的结果?究竟是什么机转居中协调呢?

表观遗传学乃关键所在

生物细胞可视为一个个小工厂,依照名为“基因”的指示手册从事各种生产活动。但同一手册却可有许多解读方式,而研究其中这个规则的学问就叫做表观遗传学。表观遗传就像是替基因贴上标签,让负责制作的工人看见后知道哪些指示该遵循、哪些该跳过。常见的标签包含直接打在基因 DNA 序列上的甲基化,或是可以和半成品配对并破坏的微 RNA 分子等等。这些标签会在生物受到不同外在因素影响时出现,进而改变基因的解读和表现方式。生活习惯、饮食、吸菸、喝酒、运动、睡眠、情绪以及压力等,都有可能造成表观遗传学的影响;许多研究人员甚至认为这些因素所造成之影响分常深远,甚至有机会在下下一代或下下下一代找到当年环境冲击留下的痕迹!

饮食对表观遗传学也有潜移默化的作用

中国古代便已存在食疗与药膳的概念,而从表观遗传学的角度来看,确有其先见之明。研究人员在实验室培养的细胞加入绿花椰菜、黄豆、绿茶茶叶、姜黄等食材之萃取物后,明显在DNA序列上观察到甲基化的位置或数目出现变动;从小以有机饲料喂养的羊只也被发现基因的表现状态比较健康,其羊肉也含有较少对心血管有害的成分。

当然,基于伦理和实务考量,目前难以进行人体试验验证各种食物对表观遗传学的影响,也不可能要求受试者连续几十年只吃某种食物或配方,再观察对于健康有无正面影响。不过相关研究人员也懂得换个角度思考,选择蒐集不同地区的饮食习惯和健康数据,再进行统计分析;而从这类型的回溯型分析研究,我们现在也得知绿茶和绿花椰菜有助于抑制癌化基因的发展,但加工肉品则会削弱抗癌基因的表现。随着这些研究成果陆续出炉,如何吃得健康想必又会有一番新的诠释。

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均衡饮食,造福子孙

我们常被嘱咐要均衡饮食、饮食多元,而从表观遗传学的角度来看,广泛的摄取各种新鲜、加工少的食物,确实有助于抵销单一食物可能造成的危害,更有机会让多元的有益食物共同发挥加乘效果。举例来说,叶酸、维他命B群、以及金属元素锌会共同参与体内表观遗传机制的运作;而人类无法自行合成叶酸,需要从绿色蔬菜、五谷类、柑橘类、或动物内脏等摄取;B群常见于鱼、起司、牛奶、肝脏和各种肉类;锌则在蛤蜊和牡蛎有丰富含量。由此可知,要广泛摄取各种食物才能建立有效的组合,也绝不能因为看中某种食物的成分或功效而矫枉过正;例如红酒成分之一的白藜芦醇也有学者认为能调节表观遗传而降低癌症的发生和延缓老化,不过酒类所含的甜菜碱会干扰体内叶酸代谢,摄取过多酒精对身体也会造成负担。

至于如何改善表观遗传学造福子孙,目前已知孕妇摄取过多 omega-6 脂肪酸会使孩子容易在肝脏和肌肉堆积脂肪,增加心血管疾病的风险,因此建议母亲在饮食中多摄取 omega-3 脂肪酸并减少 omega-6 脂肪酸的摄取比例。另外,由于母乳中含有较高的 omega-3 脂肪酸,所以用母乳喂哺新生儿也有助于减少未来过度肥胖的问题。而除了营养层面,很多食物包装会含有双酚A等塑化剂、三聚氰胺、重金属、色素等等,都是会造成表观遗传调控混乱的问题,应尽量避免。化妆品、洗发乳、沐浴剂、洗洁剂等日常用品也可能含有会影响表观遗传的物质,也应慎选。总归来说,我们每个人受到祖父母和父母的环境影响甚钜,我们只能尽量自己选择优质的营养和健康的生活方式,让未来子孙能享有功能完整的基因。然而,越来越成熟的基因科技,除了可以检视基因的甲基化,未来也许可借由科技的方式来适度调控基因的表现,拥抱美好的人生。

延伸阅读:表观遗传学系列专文(一) 先人造业,后人承担:认识表观遗传学

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参考文献:
1. 透过浅显易懂的影片来了解何为表观遗传学:
http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/intro/
2. 您所吃的东西可能透过表观遗传学机制造成比想像更深远的影响:
http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/nutrition/