什么是人类社会基因组学(Human Social Genomics)研究?
文摘
科学
2024-06-10 22:20
北京
在探索人类行为、健康、福祉的众多领域中,人类社会基因组学(Human Social Genomics)作为一个前沿科学领域,近年来开始受到越来越多的关注。这一领域探讨了社会环境如何通过基因表达机制影响我们的行为、健康等多个方面。社会基因组学的研究结果不仅增进了我们对基因和环境相互作用的理解,还可能帮助我们开发出新的预防和治疗疾病的策略。
图1、社会基因组学影响通路——中枢神经系统检测社会逆境(Social Adversity)并将其转化为神经和内分泌信号的主要途径。这些信号可重塑白细胞的基础转录组,从而使人体做好准备,对抗和应对在整个进化过程中不利环境对人类身体的伤害。来源:Slavich et al.(2023)。1、社会敏感型基因(Socially Sensitive Genes)如何影响我们的行为、性格和健康
在科学界对社会心理生活的遗传基础进行的早期讨论中,焦点主要集中在个体的行为、性格和健康是受基因还是环境影响更大。但目前科学界基本已达成共识:这些方面既受遗传因素也受环境因素的影响。例如,Idaghdour et al.(2010)的开创性研究发现,与性别和族裔相关的遗传差异相比,城市与农村之间的生活环境差异对人体白细胞基因表达的影响高出10倍。这突显了社会环境对基因表达的重大影响。与此同时,围绕社会因素如何影响经历社会隔离者的健康、免疫功能和死亡率的研究开始浮现,支持环境中的社会特征也可能影响基因表达的观点。研究发现,社会隔离增加死亡风险的生物机制尚不明确。研究者对长期社会隔离个体与社会融合良好者的全基因组转录谱进行了比较,特别关注免疫反应基因的表达。研究指出,社会隔离的个体展示了促炎免疫反应基因的高表达和抗病毒免疫反应基因的低表达,这些变化与炎症增强相关的转录因子活性增加,以及抗病毒能力和抗炎症反应减弱有关。此外,对哺乳动物模型生物进行的实验操作也发现了类似的结果。例如,对雌性猕猴进行社会地位降级的实验显示,其免疫反应基因表达增加,表明社会地位的变化直接影响了基因表达。这些研究结果不仅反映了社会因素对基因表达的影响,还揭示了社会逆境如何通过影响基因表达进而影响健康的潜在机制。这一系列证据构建了人类社会基因组学研究的基础。社会基因组学研究的核心是理解社会环境如何影响基因的活动,即基因表达。不同的社会环境因素——例如,压力水平、人际关系质量、社会地位等——都可以通过影响基因表达的方式,进而影响个体的行为和健康。基因表达是基因信息转换为细胞可用的形式的过程,这一过程决定了蛋白质的生产——蛋白质是大多数生命活动的执行者。社会基因组学研究表明,社会环境的变化能够通过调节基因表达来改变蛋白质的生成,从而影响个体的生理和心理状态。例如,长期的社会压力可能导致炎症相关基因表达增加,这与多种疾病的发展有关。社会基因组学的研究揭示了社会因素与多种健康结果之间的直接联系。例如,社会支持和积极的人际互动被发现可以增强免疫功能,而社会孤立或较低的社会地位则与心血管疾病、精神健康问题甚至较短的寿命有关。通过理解社会环境如何通过基因表达机制具体影响健康,研究者们希望能更好地预防这些疾病。社会基因组学的研究不仅为我们提供了一个了解健康疾病的新视角,也为公共健康干预提供了新的方向。例如,通过增强社区支持网络、改善人际关系质量,我们或许能够在基因层面减轻压力和炎症,从而提高公共健康水平。此外,这一领域的研究还可能帮助我们理解为什么某些人对社会压力更为敏感,为这些人提供针对性的干预措施。社会基因组学正开辟了遗传学、心理学和社会科学交叉的新领域,展示了一个全新的研究社会和生物途径如何共同塑造人类健康的宏大图景。随着研究的深入,我们期待未来能在更多细节上理解这些复杂的相互作用,最终促进一个更健康的社会。
图2、基因-环境交互作用案例:人类白细胞介素-6(IL-6)启动子中的单核苷酸多态性与环境威胁激活的GATA1基因。
[1] Slavich, G. M., Mengelkoch, S., & Cole, S. W. (2023). Human social genomics: Concepts, mechanisms, and implications for health. Lifestyle Medicine,4(2), e75.[2] Meckin, R., & Elliot, M. (2024). Human Social Genomics.[3] Idaghdour, Y., Czika, W., Shianna, K. V., Lee, S. H., Visscher, P. M., Martin, H. C., ... & Gibson, G. (2010). Geographical genomics of human leukocyte gene expression variation in southern Morocco. Nature Genetics, 42(1), 62-67.