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童年时期的极端压力或会严重危害机体细胞中的DNA

来源:本站原创 2018-07-23 22:37

2018年7月24日 讯 /生物谷BIOON/ --把孩子与父母分开的真正危险或许并不是心理上的压力,而是生物定时炸弹(biological time bomb),尖叫和哭泣,痛苦和荒凉或许是让人极度痛苦的,但是与那些并不明显的长期影响相比,这种影响或许就相形见绌了。

在陌生的地方将孩子与父母分开,常常会导致其经历最极端的生活压力,而且这些压力还会对孩子机体的DNA带来深远不可逆的改变,包括DNA的折叠方式以及细胞中基因的开启或关闭状况,最终就会影响机体结构和功能发生终生的改变。

笔者是来自约翰霍普金斯大学从事大脑发育研究的一名科学家,他们主要研究基因和环境如何改变塑造人类大脑的发育状况;笔者与世界上其他许多研究人员都通过研究发现,个体早期的生活压力会改变其DNA的包装方式,这就会使其细胞的功能与原来的“职责”不同。

DNA的包装方式如何改变其功能

细胞中生命的蓝图,即细胞中的DNA能够规定细胞的功能,实际上机体每一个细胞中都有着相同的DNA,因为它们都是第一个受精卵发育成的后代,但机体的肝脏细胞却知道其并不是肺脏细胞,而且其也知道它们并不是一个脑细胞,细胞的认知方式与细胞内的DNA被包装的方式是存在一定关联的,这一过程被称之为“表观遗传学”特性(epigenetics)。

DNA是在一个复杂的蛋白质包裹中被组装的,这个蛋白质外包装扮演着绝缘体的角色,其能够保护DNA链免受损伤,这种绝缘功能就决定了哪些基因会被激活来制造特殊细胞所需要的特殊蛋白质;在多种组织和器官中,DNA的包装方式都是不相同的(就好比是肝脏细胞和肺脏细胞等),其能够让每一种细胞都拥有一组特殊类型的蛋白质。

当研究人员对经历早期压力的儿童进行研究后发现,早年间压力事件后机体许多器官的功能异常或许会增加个体患多种疾病的风险,比如心脏病、肺部疾病、高血压糖尿病、学校表现不良、药物滥用和精神疾病等。研究人员近期还发现,在个体生命的前五年里,DNA包装对环境压力的敏感性是较高的,而这种敏感性要高于个体余生时间所经历的压力。

20世纪50年代,来自威斯康星大学的心理学家Harry Harlow对幼年猴子进行了一系列具有争议的研究,这些幼猴与其母亲分开了几个月,当然,类似的情况也发生于边境地区的移民儿童中,研究者发现,早年间与母亲分离的幼猴在其余生中都会受到很大的干扰,当这些猴子生长到成年期时,其大脑结构和化学特性会发生明显的改变,当研究人员对罗马尼亚孤儿院中没有父母帮助的儿童们进行研究后,他们发现,这些儿童在其后期生活中会遭受多种心理问题、社会障碍、多种疾病以及大脑解剖学上的改变。除了遭受深刻的行为和智力问题之外,这些孩子在10年后也会表现出大脑增速下降的趋势。

压力如何让细胞从杰凯尔博士转换到搞破坏的海德先生(from Jekyll to Hyde)

压力如何对机体产生影响呢?我们都知道压力会诱发机体一系列生物学反应,包括增加皮质醇的水平(压力激素)的水平等,但其同时还会增加多种炎性相关蛋白质的产生,以感染为例,这些炎性蛋白就扮演着“哨兵”的角色,其能够保护机体抵御感染性因子的入侵,但当感染不存在时,这些炎性蛋白就会损伤宿主机体健康。

炎性蛋白能够通过进入机体细胞,并且改变细胞中DNA的包装方式来发挥作用;被迫与父母分离(特别是在不熟悉的环境中)就好像是一种童年压力的极端形式,其能够诱发压力激素产生,并且改变DNA的包装形式,随后就会转化细胞的行为。DNA被重新包装的部分也是永久性存在的,而且细胞会在一种被改变的状态下经历生命,这就会让他们对多种压力和健康状况变得更加敏感。

如今科学家们都知道“毒性压力”状态对于儿童的危险性,比如长期严重或重复的逆境,缺乏足够多的成年人支持等,这种压力会损伤机体细胞中DNA的包装方式,进而影响机体后期遭遇多种疾病的风险,如今我们知道了,如果孩子早期跟父母在一起的时间较短的话,其机体细胞的DNA就可能会受到一定损伤,最终就会影响其余生患心理疾病和生理疾病的风险。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

【1】DNA methylation as a risk factor in the effects of early life stress

【2】Epigenetics at the Crossroads of Genes and the Environment

【3】Epigenetic Epidemiology of the Developmental Origins Hypothesis

【4】The PsychENCODE project

【5】Harry Harlow

【6】Environmental programming of stress responses through DNA methylation: life at the interface between a dynamic environment and a fixed genome

【7】Paradise Lost: The Neurobiological and Clinical Consequences of Child Abuse and Neglect

【8】Toxic Stress: Effects, Prevention and Treatment

【9】Extreme stress in childhood is toxic to your DNA

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