《自然》子刊研究,揭示父亲在备孕期间的饮食与子女肥胖风险有关 代谢紊乱遗传之谜
父母的代谢习惯对子女有遗传影响,这在科学界已不是新鲜事。最近,《自然》杂志刊载的一篇研究揭示,高脂饮食不仅影响自身健康,还会通过精子传递给下一代。研究显示,高脂饮食的雄性小鼠,其雄性后代中有30%表现出葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗现象,这是糖尿病的早期信号。
尽管线粒体DNA(mtDNA)完全由母体遗传,但精子携带的线粒体RNA会受环境因素左右,包括饮食习惯,进而在子代表现出来。精子在成熟过程中有两个关键时期易受环境影响:在生精小管生成和附睾中成熟。科学家巧妙设计实验,使雄鼠在不同阶段接受高脂饮食,观察对后代的影响。
实验发现,即便高脂饮食未直接减少雄鼠的生育能力,它们的体重增加且出现葡萄糖不耐受,但恢复正常饮食后这些症状消失。有趣的是,受影响的雄性后代在成年后持续显示出代谢问题,而非仅仅体重变化。进一步研究揭示,这部分后代的基因表达模式与人类儿童肥胖相关联,暗示父亲的不良饮食习惯可能对孩子的代谢健康构成威胁。
探究其机制时,科研人员注意到高脂饮食雄鼠精子中的特定小RNA(sncRNA)发生了显著变化,尤其是线粒体来源的RNA,这可能是为了补偿线粒体功能受损,却无意中干扰了正常的遗传调控。在实验室制造的胚胎中,来自高脂饮食雄鼠的胚胎显示出父系线粒体RNA异常增高,特别是雄性胚胎,这一变化比例与之前观察到的代谢紊乱子代比例相吻合,暗示两者可能存在关联。
该研究揭示了父辈生活方式对后代健康的深远影响,但也留下诸多疑问,如精子RNA如何具体干预胚胎发展,以及调控精子线粒体RNA表达的详细机制,这些都有待未来研究解答。