上了趟太空,8.7%的基因发生永久突变?别逗了,那还是人吗?

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一对双胞胎兄弟,一个留在地球,一个在国际空间站生活了足足340天。在这个过程中,科学家们对兄弟俩的多项生理指标进行了测试,希望了解长时间太空飞行究竟会对人产生怎样的影响。

上周五,NASA这项闻名已久的“太空双生子”实验终于在《科学》期刊上发表了结果[1]。随之而来的还有新一轮的标题党:“新发现!NASA宇航员太空待340天,DNA发生永久突变”。

图 | 新浪微博:@每日经济新闻

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在这些吸引眼球的报道中,最惊人的一句话是说宇航员斯科特·凯利在经历了近一年的太空生活并回到地球6个月之后,他“基因中8.7%的变化至今仍未恢复”。

图 | 新闻截图

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按照这句话的说法,要么是斯科特的基因有8.7%都发生了未恢复的变化(如果是那样他恐怕要被开除人籍了,要知道人类和黑猩猩都拥有98.8%相同的遗传编码),要么是基因发生了不少变化,其中8.7%没有恢复。但无论是哪一种,这都是原论文所不支持的结论。

8.7%并不是基因变化

原论文中并不能直接找到8.7%这个数据。而且,论文中只报告了RNA测序以及DNA甲基化测序的结果,通过这些结果也应该无法知道整个基因组中有多少比例的基因发生了突变。虽然论文中提及了对外周血细胞DNA损伤、染色体异常、DNA甲基化和端粒长度的分析,但这些结果都与“基因变化了8.7%”无关。

事实上,“基因变化了8.7%”这个说法很可能是来自对论文中“基因表达”部分的误解。在这项研究中,研究者分析了宇航员外周血细胞基因表达的变化。他们发现确实有不少基因的表达在太空中变得不一样了,这些变化有91.3%都在斯科特返回地球的6个月之内恢复了原状——剩下那部分还没恢复的正好是8.7%。

也就是说,部分报道又犯了和一年前一样的错误:把基因表达的变化与基因本身的变化混为一谈。

基因表达改变是什么?

2018时,就曾出现过媒体误读NASA新闻稿,把斯科特·凯利的“基因表达变化”说成“基因变化”的问题。下面是当时解读文章中的一段说明:

人类有约20000个基因,分布在23对染色体之中。你身体内的每个细胞都有这些基因的全套。尽管如此,我们的细胞是不一样的——比如,神经细胞跟胃壁细胞一点都不相似。它们的功能也大不相同:一个是在神经系统里传递电信号和化学信号的,另一个则释放胃酸帮助人类消化食物。

这些功能差异不是因为DNA的不同,而是由于它们表达的不同。复杂的化学路径以及反馈环路会让一些特定基因打开或关闭。每个基因会编码蛋白质(人体内的一个构建块),根据基因的开闭状态,建造出不同的结构,产生不同的反应。

基因表达如果发生了微妙变化,也不会让你的神经元变成血细胞,但是它可以改变细胞的工作状态。基因表达的变化可以导致细胞癌变,或者引出一连串事件导致心脏病患病率增大。

确定基因表达的变化有几种不同的方法。一种是查看RNA的水平,这个信号分子帮助基因执行并创建它编码的蛋白质。另一种方法是查看甲基化水平。甲基化是指DNA分子被一种化学物质标记。正如《自然》解释的一样,这种化学物质可以让基因的一部分无法开启。

表达变化说明什么?

研究结果确实显示了宇航员细胞基因表达的一系列改变,这些基因表达影响着免疫、代谢之类的生理过程。

这究竟说明什么?其实现在研究者也还不是很清楚。在《大西洋月刊》的相关报道中,参与研究的遗传学家克里斯托弗·梅森(Christopher Mason)表示:“我们现在还不知道这些变化是好是坏。这可能只是身体的一种反应,但这些基因被扰乱了,所以我们想看看是为什么,并跟踪它们看看会持续多长时间。”

考虑到这种实验是第一次开展,而且实验组和对照组样本量都是1,没有定论其实一点都不奇怪…… | NASA

考虑到这种实验是第一次开展,而且实验组和对照组样本量都是1,没有定论其实一点都不奇怪…… | NASA

事实上,这篇论文整体都是这种画风:其中描述了丰富的细节信息,但却还不足以得出什么确凿的结论。“双生子实验”更像是一个探索的开始,长时间的太空飞行对人的影响还需要后续研究才能确定。

作者:窗敲雨

参考文献

[1] https://science.sciencemag.org/content/364/6436/eaau8650

[2] https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/04/what-happens-human-body-space/586966/

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