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【多篇文献】父亲“肥胖、高龄、吸烟”,增加后代癌症风险

2016/06/28 来源:生物探索
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导读
6月24日,乔治城大学伦巴狄综合癌症中心的研究人员在《Scientific Reports》杂志上首次表明受精期间父亲肥胖将增加后代癌症风险,为父亲的健康饮食敲了一个警钟。此外,本文回顾了以往关于父亲行为等影响后代癌症风险等的研究。


前几日,《Cell Reports》上一项新研究揭示孕妇高脂肪和高糖饮食容易引发子孙后代的代谢问题,同时研究人员通过小鼠研究首次表明即使在孕前,女性肥胖导致的表观遗传学变异也可通过血液传递至三代以上,从而增加子孙后代患肥胖相关疾病的风险,包括2型糖尿病和心脏病。该研究为孕妇的健康饮食再次敲了一个警钟。其实,不只是母亲饮食对后代健康产生影响,近年来父亲饮食对后代健康的影响也逐渐被文献报道。

Nature子刊:首次发现,父亲肥胖增加后代患癌风险

以往研究大多将重点放在母亲肥胖对后代的影响,而很少有研究关注父亲超重或肥胖对后代的影响。然而,6月24日,乔治城大学伦巴狄综合癌症中心的研究人员在《Scientific Reports》杂志上首次表明受精期间父亲肥胖将增加后代癌症风险,为父亲的健康饮食敲了一个警钟。

该研究发现,肥胖雄性小鼠与正常雌性小鼠生育了超重的雌性幼崽,该幼崽乳腺组织发育延缓且乳腺癌的发生率有所增加。研究人员表示,他们已经找到证据表明肥胖改变父亲精子和女儿乳腺组织的miRNA标签——基因表达的表观遗传调控因子,这意味着miRNA可能携带从肥胖父亲传递给女儿的表观遗传信息。该研究确定的miRNA可调节胰岛素受体信号,该信号与体重的改变有关,且与一些肿瘤发展相关分子通路如缺氧信号通路相关。

该研究的首席研究员,乔治城大学伦巴狄综合癌症中心肿瘤学助理教授Sonia de Assis博士说,“这项研究提供证据表明,在动物中,受精期间父亲的体重影响着女儿出生及童年时期的体重以及将来患乳腺癌的风险。虽然这项研究的受试对象为小鼠,但通过参考近期人类研究的结果——与正常体重的男性相比,肥胖男性的精子表观遗传学发生了显著改变。我们的动物研究试验表明,精子表观遗传学的改变可能对下一代癌症风险有影响。”

研究人员表示下一步将在人类中探讨男性在受精期间肥胖对女儿乳腺癌风险的影响,“在确定男性肥胖对后代癌症风险的影响之前,我们始终坚持一项建议:男性和女性一样,均应该保持一个健康的体重和生活方式,这不仅为他们本身的健康着想,也为其后代的健康着想。”

父亲饮食通过精子影响后代健康


父亲饮食通过精子影响后代已逐渐被证实。去年12月3日,哥本哈根大学的研究人员在《Cell Metabolism》上证实男性体重会影响精子中的遗传信息,从而将父亲的饮食信息传递给后代,并可能影响后代的肥胖风险。研究人员通过比较13名精瘦男性和10名肥胖男性的精子细胞,结果发现两者具有显著不同的表观遗传学标记,这种标记对后代的食欲有影响。

12月31日,Science连发表两篇文章,进一步证实雄性老鼠的饮食习惯以tRNA片段的形式通过精子传递给后代老鼠。马萨诸塞大学医学院的研究人员以低蛋白食物喂养实验鼠,与正常饮食小鼠的精子相比,这些受试鼠镜子中含有tRNA片段,研究发现这些tRNA片段会抑制一些基因的表达水平。此外,中国科学院及其他研究机构组成的团队同样也找到了tRNA片段遗传后代的证据,他们发现父亲饮食通过精子tRNA影响后代的基因调控,并导致代谢紊乱等问题遗传给后代。

除了肥胖,父亲年龄及吸烟等对后代癌症风险的影响


除了肥胖,父亲相关的其他因素对后代健康的影响也逐渐被文献报道,包括高龄、吸烟等。近年来,男性35岁之后生育已变得很普遍,然而高龄父亲可能会增加后代生殖细胞的突变率,从而影响后代的健康。为了评估高龄父亲与后代乳腺癌风险之间的关联,韩国的研究人员进行了一项病例对照研究,相关结果发表于《BMC Cancer》杂志上。研究人员发现,随着父亲年龄的增加,后代患乳腺癌的风险增加。与30岁以下男性相比,40岁以上男性所生育的女儿患乳腺癌的风险高1.6倍。

此外,另一项发表在《American Journal of Epidemiology》杂志上的研究通过对11099名女性分析揭示了父亲年龄与后代不定时发作的血液肿瘤之间的关联。为了进一步探讨该话题,研究人员分析了美国癌症协会癌症预防研究二期营养组的受试者,在138003名受试者中,共有2532名在1992年至2009年间被诊断出血液肿瘤。分析发现,无论是父亲年龄还是母亲年龄均与血液肿瘤风险无线性关系,但发现父亲年龄与独生子女的血液肿瘤风险有显著且强大的关联。统计发现,35岁以上父亲的危害比是25岁以下父亲的1.63倍,并表现出线性剂量反应关联,然而这种关联在不同类型的血液肿瘤中没有显著差异。研究人员呼吁更多的研究来更好地了解父亲的生育年龄对后代血液肿瘤之间的关联。

吸烟已被证明可增加人类精子的DNA氧化损伤。《Journal of the National Cancer Institute》曾以中国人群为代表,探讨了父亲吸烟,尤其是在孕前吸烟对儿童癌症的影响,在这些受试家庭中母亲均为非吸烟者。结果发现父亲孕前吸烟与后代患儿童癌症的高风险显著相关,尤其是急性白血病和淋巴瘤。后代患急性白血病、淋巴瘤以及总体癌症的风险与父亲孕前烟龄相关。与从不吸烟的男性所生育的后代相比,孕前已有五年烟龄的男性所生育的后代患急性白血病、淋巴瘤、脑瘤及总体癌症的危险比分别为3.8、4.5、2.7和1.7。

父亲年龄、吸烟等对后代其他疾病风险的影响

父亲的生活方式与年龄除了影响后代癌症风险之外,还对后代其他疾病风险有影响,包括精神疾病等。两年前,《JAMA Psychiatry》杂志曾报道了迄今为止关于父亲年龄和子女精神健康状况的最全面研究,发现与20至24岁年轻父亲的子女相比,45岁以上高龄父亲的子女患精神错乱(精神分裂症的标志性症状)的概率要高一倍,被诊断出自闭症的概率高出两倍以上,被诊断出注意力缺失症的概率要高出约12倍。此外,加利福尼亚的研究人员曾通过研究表明暴露于父母烟草中的子宫内胎儿或更易在成年期患上糖尿病,相关研究刊登于国际杂志《the Journal of Developmental Origins of Health and Disease》。

在文末,编者希望通过以上文献提醒广大的准父亲:为了后代的健康,要有保持好的生活方式和饮食方式,并且注意高龄对后代的危害,尽早生育,对自己对后代都好。

参考文献:

1. Camile Castilho Fontelles , et al. Paternal overweight is associated with increased breast cancer risk in daughters in a mouse model,Scientific Reports ,doi:10.1038/srep28602

2.Ida Donkin, et al. Obesity and Bariatric Surgery Drive Epigenetic Variation of Spermatozoa in Humans,Cell Metabolism ,DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.11.004

3.Qi Chen, et al. Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder,science,doi:10.1126/science.aad7977

4.Biogenesis and function of tRNA fragments during sperm maturation and fertilization in mammals,science,DOI: 10.1126/science.aad6780

5.Ji-Yeob Choi, et al. Association of paternal age at birth and the risk of breast cancer in offspring: a case control study,BMC Cancer,DOI: 10.1186/1471-2407-5-143

6.Lauren R. Teras, et al. Parental Age at Birth and Risk of Hematological Malignancies in Older Adults. American Journal of Epidemiology, doi: 10.1093/aje/kwu487

7.Bu-Tian Ji, et al. Paternal Cigarette Smoking and the Risk of Childhood Cancer Among Offspring of Nonsmoking Mothers, Journal of the National Cancer Institute, doi: 10.1093/jnci/89.3.238

8.Brian M. D’Onofrio, et al. Paternal Age at Childbearing and Offspring Psychiatric and Academic Morbidity, JAMA Psychiatry,  doi:10.1001/jamapsychiatry.2013.4525.

9.M. A. La Merrill, et al. The impact of prenatal parental tobacco smoking on risk of diabetes mellitus in middle-aged women, the Journal of Developmental Origins of Health and Disease,DOI: http://dx.doi.org/10.1017/S2040174415000045

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