生物體的一切性狀和行為都是遺傳因素和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。

(一)疾病發(fā)生的遺傳因素

作為遺傳病發(fā)病的物質(zhì)基礎(chǔ),近年來的認(rèn)識(shí)逐漸深入。一方面是染色體畸變,因畸變處出現(xiàn)染色體遺傳物質(zhì)的增減、斷裂或位置改變而使機(jī)體出現(xiàn)異常。另一方面是基因突變,是由于編碼基因的堿基序列發(fā)生變化而導(dǎo)致隨之表達(dá)的產(chǎn)物異常。這種基因突變引起的疾病,隨該基因所在染色體連鎖、交換,并按孟德爾的自由組合及分離律傳遞給下一代,稱為孟德爾式遺傳病。此外,人類線粒體DNA是細(xì)胞核外DNA,它的DNA突變也可致線粒體功能異常出現(xiàn)疾病,稱為線粒體遺傳病。遺傳病的研究是當(dāng)代學(xué)術(shù)進(jìn)展最快的領(lǐng)域之一,隨著研究的進(jìn)一步深入,對(duì)其發(fā)病基礎(chǔ)的知識(shí)也日益豐富。

(二)疾病發(fā)生的環(huán)境因素

人類的生存離不開自然環(huán)境。自然環(huán)境不僅為人類提供了豐富多彩的活動(dòng)場所,而且還為人類提供了豐富的物質(zhì)生活資料。在遺傳病中,發(fā)病的基礎(chǔ)是患者具有一定的遺傳因素,而環(huán)境中的某些因素則常常是表現(xiàn)為觸發(fā)劑或誘因。隨著研究工作不斷向深度和廣度深入,疾病與環(huán)境因素的關(guān)系日益被人們重視。很多資料說明,環(huán)境因素與遺傳因素在疾病發(fā)病的過程中所起的作用是不同的。只要能正確認(rèn)識(shí),認(rèn)真對(duì)待、適當(dāng)治療,積極預(yù)防,具有某種缺陷的人不僅一生中晚發(fā)病、不發(fā)病,甚至可以健康成長,生育后代。

(三)兩者之間的相互關(guān)系及其在疾病中的作用

生物體的一切性狀和行為都是遺傳因素和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。下面舉1個(gè)例子來說明遺傳與環(huán)境因素在疾病發(fā)病中的作用。苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸羥化酶缺乏或活性低下引起的一種嚴(yán)重的隱性遺傳性代謝病。通常患者從父母那里各得到1個(gè)致病基因,結(jié)果導(dǎo)致酶蛋白不能合成,苯丙氨酸代謝異常,轉(zhuǎn)而堆積在體內(nèi),產(chǎn)生高苯丙氨酸血癥。其中一部分苯丙氨酸可經(jīng)其他代謝途徑代謝,生成酮酸而從尿中排出,這就是苯丙酮尿癥的發(fā)病原因。因?yàn)楸奖彼崾鞘澄镏械鞍踪|(zhì)的必要組成成分,當(dāng)人在進(jìn)食時(shí),苯丙氨酸常被攝入。對(duì)于苯丙氨酸羥化酶缺乏者,進(jìn)食的苯丙氨酸導(dǎo)致血中苯丙氨酸濃度進(jìn)一步升高,加重對(duì)特異組織或器官的損傷作用,出現(xiàn)智力障礙等一系列癥狀。1953年,Bickle首先提出并證實(shí),在疾病早期(出生后不久,如3周內(nèi))如能確診并開始限制含苯丙氨酸食物的攝入,患者可健康成長,不發(fā)生智力障礙和其他癥狀,而且還能生兒育女。不然,智力障礙將是不可逆的。這一研究成果,被譽(yù)為遺傳性代謝病研究的重要的里程碑。在這種遺傳性代謝病發(fā)病的過程中,遺傳因素和環(huán)境因素是緊密聯(lián)系的,但在發(fā)病中所起的作用是有區(qū)別的。在苯丙酮尿癥的致病因素中,只要有苯丙酮尿癥的基因存在,總會(huì)表現(xiàn)出臨床癥狀。在人群中,苯丙酮尿癥的致病基因并不常見,而致病的環(huán)境因素則比比皆是,這說明在苯丙酮尿癥的發(fā)病中,遺傳因素起主導(dǎo)作用,環(huán)境因素則是該病發(fā)病的重要因素。上述事實(shí)告訴人們,代謝病屬于遺傳病,與環(huán)境因素相關(guān)。但兩者在發(fā)病中所起的作用是有區(qū)別的。因此,從分子水平上探討其發(fā)病機(jī)制,通過改變環(huán)境,消除誘因,積極開展預(yù)防和治療工作,對(duì)提高人類的健康水平是非常重要的。

根據(jù)兩者在疾病中所起作用的不同,可將疾病分為以下幾種情況。

1.完全由遺傳因素起作用的疾病。如單基因遺傳病中的血友病A、先天性成骨不全癥,染色體病中的唐氏綜合征。嚴(yán)格來說,這類疾病的發(fā)生也并非與環(huán)境因素完全無關(guān),只是并未發(fā)現(xiàn)與特定環(huán)境關(guān)系之間的必然聯(lián)系,而是由遺傳因素起絕對(duì)的主導(dǎo)作用。

2.基本由遺傳因素起作用,但環(huán)境因素起一定的誘因作用。如單基因遺傳病中的苯丙酮尿癥和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥,早期人們只知道它們與遺傳有關(guān),現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)某些食物可以誘發(fā)疾病。

3.環(huán)境因素和遺傳因素共同起作用的疾病,但在不同疾病中其遺傳度各不相同(即遺傳因素在發(fā)病中所占比重不同)。如先天性巨結(jié)腸、精神分裂癥等遺傳度高達(dá)80%,說明遺傳因素在疾病發(fā)生作用中起重要作用,但環(huán)境因素也不可或缺。而消化性潰瘍、先天性心臟病遺傳度不足40%,則說明環(huán)境因素更為重要,但也必須有遺傳基礎(chǔ)。

4.完全由環(huán)境因素起作用的疾病,如外傷、中毒等的發(fā)生與遺傳因素?zé)o關(guān)(圖5-2)。

圖5-2　遺傳因素與環(huán)境因素在疾病發(fā)生中的作用