核辐射导致的基因变异，会不会遗传给下一代？

本文来自微信公众号：学术经纬（ID：Global_Academia），作者：药明康德内容团队，原标题为《35年后再访切尔诺贝利，核辐射会如何影响基因变异？》

从广岛和长崎的两颗原子弹，到上世纪六七十年代的数百项核试验，到1986年的切尔诺贝利事件，再到福岛核电站事故与核废水排放。过去几十年，当普通民众谈到核辐射，很自然就会心生恐惧，将它与基因变异联系起来。今日，顶尖学术期刊《科学》在线发表了两篇堪称“里程碑”的论文，在切尔诺贝利事件的35年后，利用最新的基因测序工具，重新评估了核辐射对当地居民的影响。

第一项研究专注回答这样一个问题：核辐射导致的基因变异，会不会遗传给下一代。研究人员们寻找到了当年负责清理现场的工人，或是居住在事故地点附近的居民（可能摄入含有核污染的食物），对他们以及他们的后代做了全基因组的分析，寻找基因变异的影子。

本研究里，他们所寻找的是一种叫做“新生突变”（de novo mutation）的基因变异。这是一种出现在精子或者卵子中的基因变异，不存在于父母其他的细胞之中，却可以传递给后代。

研究调查了130名出生于切尔诺贝利事件之后的人，其中有人在事件的46周后出生，有人在事件的15年后出生，范围广泛。分析表明，与普通人群相比，他们体内的“新生突变”数量并没有明显变多。也就是说，该事件产生的电离辐射对下一代的健康影响微乎其微。

▲1996年时，切尔诺贝利附近的辐射剂量

“我们的这些结果可以让2011年福岛核电站事故发生时，居住在福岛的人安心。日本的已知辐射剂量低于切尔诺贝利事件的辐射剂量。” 本研究的通讯作者之一Stephen J. Chanock教授说道。

第二项研究中，科学家们则关注另一个问题——电离辐射对甲状腺癌会产生怎样的影响？因为在切尔诺贝利事件之后，人们已经确凿观测到这种癌症的风险有所上升。为此，研究人员们分析了359名曾暴露在辐射下的人的甲状腺癌基因组。他们当时要么还是儿童，要么还在母亲的腹中尚未出生。此外，研究人员还找了81名没有暴露在辐射下的个体，将他们的甲状腺癌基因组作为对照。

具体来看，研究人员们分析了这些肿瘤里的致癌基因变异。和过去的报道一样，无论是辐射暴露组，还是对照组，许多调控细胞生长的基因都发生了变异。

但两组的基因变异类型却有明显不同。小时候暴露在辐射下的人，关键基因更多出现“融合变异”。研究人员们说，这可能因为电离辐射带有的能量，打断了DNA双链。当DNA双链重新修复时，可能将错误的片段连接进来，产生变异。相反，对于那些没有暴露在辐射下的个体，他们更多出现的是点突变。

▲不同剂量下，甲状腺肿瘤中带有的突变类型

而且研究人员们也观察到，暴露于辐射时儿童的年纪越小，DNA双链断裂与辐射暴露之间的关联就越强。这也表明DNA双链断裂可能是暴露于辐射后，最早出现的基因变异之一。这对辐射诱导的癌症的研究有着重要的启示意义。

“该研究令人兴奋的一点在于，我们有机会将肿瘤的基因组特征与辐射剂量进行关联，这正是可能导致癌症的潜在风险因子。”本研究的负责人之一Lindsay M. Morton博士说道。

35年前，切尔诺贝利事件影响到了周边数百万人的生活。利用当今的测序技术所进行的研究，能为我们提供辐射与癌症的新知识，从而了解核电站事故可能带来的影响。

参考资料：

[1] Meredith Yeager et al., (2021), Lack of transgenerational effects of ionizing radiation exposure from the Chernobyl accident, Science, DOI: 10.1126/science.abg2365

[2] Lindsay M. Morton et al., (2021), Radiation-related genomic profile of papillary thyroid cancer after the Chernobyl accident, Science, DOI: 10.1126/science.abg2538

[3] International research teams explore genetic effects of Chernobyl radiation, Retrieved April 22, 2021, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/nci-irt042121.php

本文来自微信公众号：学术经纬（ID：Global_Academia），作者：药明康德内容团队