什麼! 你的膚質,可能在你外婆懷孕你媽時已決定──美容保養的表觀遺傳學之迷 @MSMF 知識PART

肌膚美容保養的表觀遺傳學(Epigenetics)之迷──
1.迷人處:關閉老化基因,啟動美麗DNA,真正專屬「個人化」保養;
2.迷糊處:皮膚基因vs老化vs保養品(活性),三者間的確切相互關係,仍未知?


    小時候我們都學過的「孟德爾-豌豆雜交實驗」告訴我們:只要分別來自父母的配對基因,其中有顯性基因時,子代就會表現出顯性基因的特徵──所以,豌豆「花色-紫」為顯性,那麼擁有該基因,開出來的花就不會是白色。其他包含:豌豆種皮形狀、子葉顏色、豆莢形狀、豆莢顏色、開花位置、植株高矮等,都是如此──因而確立了古典遺傳學的「孟德爾定律(Mendel's laws)」。
    
    但在現實世界中,「孟德爾定律」並無法合理解釋所有觀察到的遺傳學現象。

基因相同,不代表「表現/特徵」一樣    

    例如:「毛毛蟲→蝴蝶」,同一生物(基因一樣),隨「時間」變化,形態大不同。   

    或同一蜂巢的蜜蜂幼蟲(基因相同),因「食物」不同,而分別成長為工蜂或蜂后,個體型態與命運均大不同──前者壽命約只有幾個月,採蜜季節更縮短至平均45天;後者卻能活3-5年。
 
    在人類身上,最直觀的就是「同卵雙胞胎」擁有相同的基因,理應因外貌相同,但是卻會因生活環境不同、飲食習慣差異......等因素,而使雙方越來越長的不一樣。

例如:2013年的一項調查研究:
    科學家篩選79對雙胞胎,這些雙胞胎都有一人抽菸,另一人不抽,或其中一人的菸齡至少大於自己的兄弟/姊妹5年以上──結果發現,抽菸者或菸齡更久的人,都出現比自己的兄弟/姊妹有更嚴重的皺紋、鬆弛、下垂或雙下巴...等皮膚老化症狀。

或是像下圖所示雙胞胎──其中一人(左)陽光暴露過度,對比另一人(右)未過度照射陽光──皮膚老化程度不一樣。
圖來源: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Twins_-_Gay_and_Gwyn,_Sun_exposure.jpg

什麼是表觀遺傳學(Epigenetics)

    顯然,除了「某種基因的有/無」外,還有其他因素「控制」影響著基因的活化表現──這些「控制(開關)」導致:擁有相同遺傳基因的生物,卻有不同外觀/特徵的展現。

    並且,科學家還發現這「控制(開關)」竟也會跟著──遺傳至下一代。    

    著名案例──G Kaati等人的調查研究:他們整理了「瑞典-奧佛卡利克斯郡(Overkalix,一個位處北極圈中很封閉的城鎮)」其「居民-健康」與「糧食-欠/豐收」紀錄──發現:
    •孕婦如果在懷孕期間,遭遇飢荒(食物太貧乏),則其子女在未來患心血管疾病的風險增高許多。
    •欠收年,剛耐過飢荒的祖父母們,其第三代孫子女,壽命較長;相對的,豐收後暴飲暴食者的後代孫子女們,較短命──統計後發現:欠收年與豐收年之後代孫,壽命竟相差了六歲。
(參→ Cardiovascular and diabetes mortality determined by nutrition during parents' and grandparents' slow growth period)
(參→ Why Your DNA Isn't Your Destiny, TIME雜誌 Jan. 18, 2010)
    
    案例顯示:為了因應「外在環境的巨變(如飢荒瀕死)」,生物的DNA顯然作出某種變化應對,並且這些「變化」能通過「生殖細胞(精子/卵子)」傳送至下一代身上。

    後來,美國埃默里大學(Emory University in Atlanta, Georgia)的Dias更直接透過小鼠實驗,驗證表觀遺傳學現象──
實驗如下:
    研究人員先訓練公鼠:將牠暴露於苯乙酮(一種具有甜杏仁氣味的化學物質)環境中,並施予電擊。刻意執行多次後,公鼠就會被制約成「只要聞到苯乙酮氣味,就等於會被電擊」的自然反應──即使後來只單純苯乙酮,並無真正電擊,但公鼠依然會表現出對電擊的恐懼反應行為。
    10天後,將這些訓練好的公鼠,與正常(未接觸過苯乙酮+電擊)的雌鼠交配──結果,產下的子代小鼠們,同樣表現出對苯乙酮的恐懼──顯然公鼠的精子,將「苯乙酮=電擊」的記憶,遺傳給了下一代。

    關於「表觀遺傳學」的生化機轉,經過科學家們的努力,至今發現:在不變動DNA序列遺傳密碼(即非基因突變)的情況下──基因的表現,會受到:DNA甲基化(DNA methylation)、染色質重塑(chromatin remodeling),組蛋白修飾(histone modifications)、及非編碼的RNA機制(non-coding RNA mechanisms)等作用的影響──並且,這些被修改調整過的「新型態」基因(表現),一樣會遺傳到下一代子女身上。
   
    而這些「非基因突變,將修飾後基因遺傳至下一代」的相關研究──就被歸屬為「表觀遺傳學(Epigenetics)」(註:這些「修飾」是可逆的)

    目前許多癌症、心血管、代謝失調、神經系統異常......等的家族遺傳性疾病,都被發現與表觀遺傳學相關──這些疾病相關內在因子,被細胞裡稱為「表觀基因組(epigenome)」的生化物質統御操控著──而醫學界,正希望能透過調整反轉「表觀基因組」來治療這些棘手的病症。
    

外在「環境因素」變化,確實會影響內在「DNA表現」

    由前文可知,外在「環境因素」變化,確實會影響內在「DNA表現」──並且若「改變」發生在懷孕期間,極有可能會延續至下一代,甚至第三代身上。
   例如:當媽媽懷孕期間,身在子宮中的女兒身上,其實已開始孕育她的卵子細胞,也就是將來媽媽的外孫的遺傳密碼載體。因此,若媽媽在懷孕期間,有菸、酒、藥物濫用......等不利因子出現,可能不只危害子宮中的胎兒,也有機會牽連害到孫子輩的幸福健康──所以,傳統文化中,對孕婦(養胎)的重視,是非常科學、有道理的!
    從這個觀點來看──搞不好,現在皮膚的白皙或坑疤/斑點膚質,真的在外婆懷孕(老媽)時就已注定──趕快去感謝or埋怨外婆吧?(誤!開玩笑地)

表觀遺傳學的「迷人」之處:展示了「後天,改變先天」的可能!

    對肌膚保養美容來說,將「表觀遺傳學」概念引入應用──若能知道幼兒肌膚細胞是受到那些「表觀基因組」控制?與老年人皮膚的差異在何處?......等,透過這些相關基因的啟動或關閉,很有機會能因此反轉肌膚的老化狀態,轉而享有如同幼兒般的滑嫩透白膚。
    同時配合每個人的「皮膚-表觀基因組」檢測,改變現今有如大鍋炒的「美白(或XX)保養」策略,變成為「某人的美白(或XX)保養」對策──可以真正實現「個人化」專屬護膚保養,也不用再浪費金錢與時間,於「無效」的美容行為或保養品上。

表觀遺傳學的「迷糊」之處:後天「如何」改變先天?因應之道?

    只是,對於皮膚生理的「表觀遺傳學」研究,還籠罩在一片迷霧之中。
    我們知道後天因素會影響先天DNA表現──但是如何影響?哪些基因參與?被甲基化?還是哪個片段的組蛋白修飾有關.......等,都還需要更多的研究來一一釐清,之後才能對症下藥。
    而外在環境UV、空污、PM2.5、環境賀爾蒙、飲食、運動......等複雜的各式因素,他們是透過那些路徑?以何種方式?直接或間接地參與?影響皮膚細胞「表觀基因組」的表現;又影響的程度會有多高?不同因子,熟重熟輕?等──將所有的因素加總參雜在一起,光「想」就是一個大工程。
    更別說,了解了成因後──該使用哪種有效活性成分?透過什麼傳輸劑型?達成既定目標的成功率?安全性?等,都彼此關聯牽扯著。並且,不是只有使用者(當事人)受影響,其下一代,甚至下下一代都承擔著風險。
    故──就現階段來說:應用「表觀遺傳學」實現「個人化」專屬美容保養──依舊「革命尚未成功,同志仍須努力。」
    
    不過目前市面上,真有「表觀遺傳學」為主題的皮膚護理諮詢服務──宣稱:透過用戶皮膚DNA的表觀遺傳學分析,能給予用戶最佳的護膚保養品建議──至於效果如何?就無法判斷了......(感興趣可自行去參觀https://www.epigencare.com/)

PS.護膚保養品DIY 知識/配方,一次擁有《保養品DIY入門教戰手冊》  https://myskinmyforum.blogspot.tw/p/diy_6.html

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