
撰文 | 七君
43 歲的新加坡媽媽 Irene Wong 為孩子操碎了心。十幾年來,為了孩子她辭去了工作,全身心地投入到育兒這件事中。她認為,這件事她要做一輩子,因為她的兒子比別的孩子更不讓人省心。

Irene 和兒子(圖片來源:Our Grandfather Story 阿公故事)
實際上,她的兒子不會說話,智力遠遠低于一般兒童,動作很不協調,還時常犯癲癇。所幸的是,兒子雖然無法用語言表達愛,但是卻常常擁抱自己,而且常常露出微笑,態度友善。
她的其他兩個孩子都很正常,為什么偏偏小兒子不對勁呢?在孩子兩三歲時,她才明白,孩子身上這古怪的一切,是因為小朋友大腦發育所需的一個關鍵基因完全靠媽媽,但自己的這個基因卻在兒子身上失靈了。

Irene 和兒子(圖片來源:Our Grandfather Story 阿公故事)
她的孩子,患上了每兩萬人才出一例的天使癥候群(Angelman Syndrome)。
Irene 的兒子表現出來的是天使癥候群的典型特質。此外,天使癥候群患者還有一些特別的面貌:他們往往后腦勺比較扁平、頭也比較小;他們面色蒼白、頭發顏色也比較淺、牙縫較大。
但是,天使癥候群患者卻天性開朗,很容易開懷大笑,很容易激動,對水有很特殊的偏愛,這就是 " 天使 " 為什么會出現在病名中。

一位墨西哥的天使綜合癥兒童(圖片來源:wikimedia)
天使癥候群患者需要終身看護,對于患者家庭來說是非常不幸的。不過天使癥候群卻讓人類意外地發現,原來在大腦發育這件事上,爸爸媽媽的貢獻并不相同。
這一點顯然打破了孟德爾遺傳學,突破了許多人的認知。根據中學教授的孟德爾遺傳學,爸爸和媽媽的基因在你身上的地位幾乎相同,因為除了性染色體,其他染色體上來自父母的基因互相匹配,有爸爸的一份就有媽媽的一份,它們都會起作用。
為了不把高考出題范圍搞大,中學老師一般不會告訴你上面這句話的限制性:一些基因只隨你爸或只隨你媽,這種基因的不對稱性在生物學上叫做基因印記(Imprinting)。

(圖片來源:pxhere)
生物學家們和我們一樣,一直以來也想知道,兩個爸爸或兩個媽媽的孩子是什么樣的。20 世紀 80 年代的實驗總是失敗,因為如果實驗小鼠胚胎的基因組全部來自雄性或雌性,那么這個胚胎肯定會流產。
他們最終找到了讓這種有兩個爸爸或兩個媽媽的小鼠出生的技巧:混入正常細胞,雙雄 / 雙雌胚胎就能成活并分娩。
精彩的后續來了,如果小鼠寶寶的基因組全部來自雄性,那么它的身體就會更大,而頭更小。反之如果來自雙雌,那么小鼠寶寶身體更小,但是頭更大。也就是說,來自小鼠父母的基因對身體和頭的大小有相反的作用,媽媽的基因讓寶寶變成 " 大頭兒子 " 的形態,爸爸的基因讓寶寶變成 " 小頭爸爸 " 的形態。

這個基因后來被發現是胰島素樣生長因子 2(IGF-2),活躍的 IGF-2 基因能讓胚胎身體相對腦袋長得更大。只有來自爸爸的 IGF-2 基因是有用的,來自媽媽的 IGF-2 基因雖然也在孩子的 DNA 里,但是卻被關掉了,不能讀取,因此雙雄的后代 " 四肢發達,而頭腦簡單 "。
實際上后來的研究發現,人類基因組中大約 1% 的基因只有雙親一方的起作用,而目前已知會發生基因印記現象的只有少部分哺乳動物、昆蟲和植物。
可是,為什么一些基因只聽爹媽一方呢?
這個問題并沒有定論。目前以哈佛大學生物研究者 David Haig 為代表的主流理論是,基因印記來自雙親之間的競爭,這個理論被稱為親屬理論(the Kinship Theory)。
具體來說,爸爸希望自己的孩子多從母親的子宮里獲取營養,長得更大更壯,這樣有利于自己血統的擴散和延續;但是對于媽媽來說,不管是這一胎還是下一胎,肚子里的孩子都是自己的,誰多搶了營養那以后的孩子的營養可能就跟不上了,因此她希望資源在兄弟姐妹間平均分配。
換言之,媽媽的深謀遠慮和爸爸的短期利益產生了沖突,Haig 認為這就是基因印記出現的原因。

(圖片來源:pxhere)
這個理論能夠解釋為什么只有爸爸給的 IGF-2 基因才會被激活。實際上后來的研究發現,包括人類在內的許多哺乳動物身上都存在 IGF-2 基因印記現象。
不過,天使癥候群的問題基因卻不是 IGF-2,而是第 15 號染色體上的 UBE3A 基因。UBE3A 基因管的是(表達的是)泛素連接酶這種蛋白質,它對學習和記憶非常重要。

(圖片來源:wikimedia)
雖然每個孩子都會從父母那里分別獲得 UBE3A 基因的一個拷貝,但是在胚胎大腦發育時,父親的那一份被關掉了,只有來自母親的 UBE3A 基因會起作用。
更有趣的是,UBE3A 基因在身體的其他地方卻并不會發生基因印記現象。實際上,UBE3A 名字里的 U 是 Ubiquitin 的縮寫,而 Ubiquitin 的詞根和 ubiquitous(無所不在的)同源,因為在大多數真核細胞里都有這種蛋白質。可唯獨在大腦神經元里,只有來自媽媽的 UBE3A 基因管事兒。
對母親 UBE3A 基因的依賴也是天使癥候群的病因:在天使癥候群患者身上,來自母親的 UBE3A 基因受損,無法執行正常功能,因此大腦無法正常發育。這個關鍵基因失靈的直接后果就是,天使綜合癥患者的智商不到 60 分(一般認為 70 分以下屬于智力障礙),超過一半的天使綜合癥患者智商不到 40 分。

(圖片來源:pexels)
可是問題來了,媽媽的 UBE3A 基因和爸爸的到底有什么沖突呢,為什么爸爸的 UBE3A 基因在孩子腦子里要被關掉呢?
Haig 本人沒有給出直接答案,不過一些支持他理論的研究者提出了一種可能:爸爸的 UBE3A 基因是來擠兌媽媽資源的。
這種理論指出,天使綜合癥的孩子雖弱智但歡樂多,很親人,常常會大笑,不容易表現出不良情緒,看起來很 " 社會 ",這種智商不夠情商湊的表現讓他們更依賴別人,也可以同時獲得更多的積極社會接觸,從而可以從照料者,也就是母親那里獲取更多關注和資源。
反過來說,如果母親的 UBE3A 基因起作用,那么孩子就不會這么 " 社會人 ",不會這樣尋求關注,奪取的資源也就更少。因此,母親的 UBE3A 基因激活時會抑制孩子的 " 社會性 ",而父親的 UBE3A 基因則是希望孩子別那么聰明獨立,多 " 社會人 " 一點,多啃啃老媽。

不過這并不意味著孩子的智商完全取決于母親。
2017 年劍橋大學的研究者發表在 Nature Genetics 上的一項研究指出,至少有 22 個基因和智商相關。實際上天使癥候群的 " 姐妹病 " ——普瑞德威利癥候群,也叫小胖威利癥(Prader-Willi syndrome)就是爸爸的基因掉鏈子導致的。

一位小胖威利癥患者(圖片來源:wikimedia)
顧名思義,小胖威利癥患者都是胖子,因為他們永遠也吃不飽。小胖威利癥和天使綜合癥的問題都是出在人類第 15 條染色體上。更具體來說,這兩個癥候群都是因為第 15 號染色體上的一個特定區域(15q11-q13)出了問題,因為這個位置有大量的基因印記。
不過,小胖威利癥牽涉的基因更多,而且大部分是爸爸的管事兒。相對而言,除了控制食量以外,小胖威利癥患者所需的照顧較少;他們雖然也有學習障礙,智商平均只有 65 分,但是生活能夠自理,一些患者甚至能出門工作。
那么,對于孩子的智商來說,到底來自爸爸的基因重要,還是媽媽的基因更勝一籌呢?
有研究者指出,就印記基因而言,媽媽和爸爸的基因的工作階段可能是不同的。比如 2010 年哈佛大學的研究者 Catherine Dulac 的團隊發表在 Science 上的研究發現,小鼠媽媽的基因主要在胚胎的大腦中表達,爸爸的基因則是在后代成年后更為活躍。
不管怎么說,夫妻鬧矛盾,最后還是孩子受苦啊。
這就是 DNA 層面的喪偶式育兒吧。
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