如今一提到基因大家肯定都不陌生,媒体上常常会爆料某某明星“基因强大”,而时不时出现的“转基因”、“基因编辑”又常常会让普罗大众如同雾里看花,心生疑虑……那么,什么是基因?基因和遗传有什么关系?遗传与优生又有什么关系呢?
其实,基因就是生物体内具有遗传效应的DNA分子片段,或者说是遗传信息的结构与功能的单位,基因组指的则是一个物种遗传信息的总和。DNA是基因的物质基础,其结构是由碱基组成的一条长长的链,在一个小小的细胞里DNA链就有两米长,所以DNA必须紧密地螺旋叠加缠绕在一起才能放得下。DNA紧密螺旋缠绕在一起就形成了染色体。人体细胞里有23对这样的染色体。其中22对叫常染色体,男生、女生的都没什么区别。另一对叫性染色体,男生由XY组成,女生由XX组成。因此,我们知道人类基因组中25000个基因就在染色体上。那么,我们的基因从何而来呢?从群体角度来看,人类的基因也是从低等生物经过漫长演变进化而来,这也解释了为什么人类基因组中会有与病毒基因、酵母基因、果蝇基因、小鼠基因、大猩猩基因同源的序列。其实,人类基因组与大猩猩的基因组差异不到1%,但仅仅这1%,就是人类基因千百万年进化积累的结果;而从个体来看,我们的基因是从父亲、母亲那里来的,他们各提供了一半的基因,因此,我们每个人都是家族生命在这个世界上的延续,从这个意义上来说,生命是永恒的。
本世纪初,随着人类基因组计划的完成,人们越来越深刻地认识到传统的单基因遗传病、染色体异常、线粒体病、肿瘤和多基因病(慢性病)都是由于遗传物质发生改变而引起或者受其影响的疾病,在第18届国际遗传学大会上,全世界3000名科学家对人类的生老病死做了新诠释———“不论是器质性疾病还是功能性疾病,都有必要在基因水平上去探究病因”。
在我国人群中,约3A%~5A%患某种单基因病,约15A%~20A%患某种多基因病,约1A%患染色体病;出生缺陷总发生率约为5.6%,每年临床明显可见的出生缺陷约25万例,新增约90万例。而在未受累的人群中(表型正常的人群),据估计平均每个人都携带有5~6个隐性有害基因。他们没有患病,称为致病基因的携带者,但可以通过婚配将有害基因传递给后代,从而在人群中形成遗传负荷。
上述单基因病、染色体病虽然发病率低,但由于中国人口基数大,其危害性不可小觑。尤其是这简单的数字落在某一个具体家庭,其造成的精神痛苦、经济压力是可想而知的。例如,我国唐氏综合征发生率约为14.7/万,每年新增唐氏综合征2.3万-2.5万例,一位新发唐氏综合征病人生命周期的经济负担为45万元,全国新发病例生命周期的总经济负担为81-100亿元;全国每年新增先天性心脏病超过13万例,每位新发先天性心脏病病人生命周期的经济负担为9.7万元,全国新发病例生命周期的总经济负担为109亿元~156亿元!
数字是冷酷而惊人的,在三胎政策放开以后,这一趋势还有可能加剧。面对如此严峻的形势,我们怎么办?答案只有一个:控制遗传缺陷,提倡优生优育!
目前临床优生措施可分为两大支:一为预防性优生,也称为负优生或消极优生,主要是避免出生不良的后代,防止患病,淘汰劣生。另一支为演进性优生,又称正优生或积极优生,主要促进新生儿先天素质更为优秀。两者目的一致,均为减少不利的遗传因素,增加有利的遗传因素来提高人口素质。
预防性优生的主要内容有以下几种:
①婚前咨询及婚前检查,这是优生的第一步,做好这步,事半功倍。通过咨询了解咨询对象双方的生理条件或时机是否合适结婚;若双方为直系血亲或三代内旁系血亲,可明显增加遗传病、先天畸形、智力发育缺陷以及流产的发生率,应禁止结婚;若双方有患麻风、严重痴呆或精神病,生活不能自理,并且有高度的遗传性者应说服并制止其结婚;有些疾病患者生活可以自理,但下一代会有严重缺陷,应劝其婚前绝育;又若男方或女方生殖器官发育异常,则需婚前治疗,以免婚后发觉,增加家庭和社会的不安定因素。因此,咨询及婚前检查为优生工作的基础,为了您的生活幸福美满,应该自觉主动地参与。
②孕前咨询,用以保证孕期母儿的健康,安排理想的受孕时刻。若女方患有慢性病,应积极治疗,待疾病控制,身体能够胜任妊娠负担或不具有传染性时再受孕。又如长期接触对胎儿有毒性的物质,长期服用某些药物或由于职业原因长期接触某些化学物质,可影响卵子或精子的发育,或可以蓄积体内对胎儿产生毒性作用的,都应当在受孕前一段时间避免接触这些物质。
③孕期指导。应从早孕开始,其主要内容包括对孕妇营养、保健、用药等各方面的具体指导,可以预防妊娠并发症,避免胎儿受不利因素影响造成发育缺陷甚至流产,有利于母婴健康。
④产前诊断,亦称出生前诊断或宫内诊断。是预测胎儿在出生前是否患有某些遗传病或先天畸形的方法。其理想效果是限制群体中所带有害基因的遗传,这是实现预防性优生的重要途径。产前诊断近年来发展很快,其主要措施包括羊膜腔穿刺、妊早期绒毛活体组织检查、各种影像技术、基因检测技术、质谱技术等等。基因检测又可分为产前基因诊断、产前基因筛查、新生儿基因筛查、移植前基因诊断、移植前基因筛查。
而在另一方面,二十一世纪以来,随着胚胎学、遗传学、生殖内分泌及免疫学的发展,目前辅助生殖技术有了突飞猛进的发展,这为今后进取性优生开创了广阔的远景。
总之,在健康中国的伟大战略构想指导之下,为实现“以疾病治疗为中心”向“以健康促进为中心”的转变,我们每一位公民都应该认识到实行优生是国民的权利,又是国民应尽的义务。健康中国始于健康基因,让我们一起为建设健康中国按下启动键!
(谢小冬,基础医学院教授。)