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Nature子刊:科学家首次发现雄性补充叶酸会拉低后代智商!

2017/05/09 来源:奇点网/王新凯
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导读
现在很多备孕妈妈都知道怀孕期间要补充叶酸,不仅如此,很多人还认为孕前准爸爸也需要补叶酸。但最新的研究显示,雄性动物如果摄入过多富含甲基的食物,可能对后代的智商产生负面影响!


文章通讯作者:德国神经退行性疾病中心分子和细胞认知实验室Dan Ehninger博士(来源:DZNE官网)

本文转载自 奇点网,原标题是“《自然》子刊:科学家首次发现雄性补充叶酸会拉低后代智商!孕前拉老公一起补叶酸得注意了 | 奇点猛科技”。

现在很多备孕妈妈都知道怀孕期间要补充叶酸,不仅如此,很多人还认为孕前准爸爸也需要补叶酸。但最新的研究显示,雄性动物如果摄入过多富含甲基的食物,可能对后代的智商产生负面影响!德国神经退行性疾病研究中心埃宁格领导的研究小组,发现孕前摄入了富含叶酸、甲硫氨酸和维生素B12的公鼠,其后代的学习和记忆测试结果比正常饲养的对照组后代要糟糕[1]。

这也就是说,如果准爸爸们在孕前过多地补充叶酸,则有可能通过表观遗传作用对后代产生影响,尤其是智商。最新研究成果发表在近期的《自然》子刊《分子精神病学》杂志上[2]。

在表观遗传中,DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变[3]。DNA甲基化是表观遗传修饰的重要途径,在甲基转移酶的催化下,DNA的CpG岛(胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤位点)中的胞嘧啶被选择性地添加甲基,有人形象地将此比喻为为DNA带上个“帽子”。

DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达,在胚胎发育等生物学过程中发挥着重大的作用。


甲基化反应在神经系统、免疫系统、泌尿系统和心血管系统中也起着十分重要的作用。而且甲基是合成蛋氨酸、核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)等具有主要生理作用的物质所必需的基团。

但是由于动物体内自身不能合成甲基,因此生长期动物和成年动物都需要稳定的甲基供体,从而参与动物生理功能。食物来源的胆碱和甲硫氨酸是主要的甲基供体。叶酸(维生素B9)是合成S-腺苷甲硫氨酸(另一个重要甲基底物)的关键[4]。孕期母体如果摄入的叶酸不足,则会增加神经管缺陷的风险。这是最严重也最常见的出生缺陷之一[5]。

因此医生往往建议孕妇在怀孕前3-6个月一直到怀孕后3个月,坚持每天补充叶酸。在美国,还有强制的叶酸补给计划[6]。除了叶酸补给,其他甲基供体如维生素B12也被广泛添加到多种食物中,包括各种功能饮料。如今,准孕妇和孕妇补充叶酸已经成为所有人都能接受的事情,叶酸也变成了大家眼中应该多吃的好东西。自然而然地也就有人认为,怀孕前准爸爸也应该补一补,而且补充的叶酸越多,孩子患缺陷的概率就越低。


叶酸是水溶性的维生素,理论上饮食中补充了过量的叶酸,也都会随着尿液排出。但是有越来越多的证据表明,孕期母体摄入高剂量的甲基供体也会对后代的健康产生不利影响[7]。近年来就有研究表明,怀孕期间补充高剂量的叶酸可能会增加后代患哮喘、特应性皮炎和过敏的风险。

那么问题来了,如果怀孕前准爸爸摄入高剂量的甲基供体,会不会也会对后代产生不利影响呢?而且近年来对于精子发生过程中的表观遗传修饰越来越受科学家重视。带着这样一种好奇,研究人员在小鼠身上做了一系列实验。在交配前6周,通过对雄性小鼠提供甲基供体丰富的饮食(富含叶酸、L-甲硫氨酸、胆碱、锌、甜菜碱和维生素B12),研究后代的生理代谢和神经功能。

实验结果显示,和对照组相比,摄入了富含甲基食物的雄性小鼠,其后代的学习能力和记忆能力均出现了改变,准确来说是出现了一定程度的认知障碍。文章还表示,小鼠的这些行为和神经功能的变化与海马体基因表达的改变相关。我们都知道,海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间,属于边缘系统的一部分,主要负责长时记忆的存储转换和定向等功能,海马体受损的人常常伴有严重的记忆问题。

虽然只是动物实验,但结果已经验证了在精子发生过程中,高剂量的甲基供体环境会导致后代表观遗传上的改变。当然由于实验材料的限制,还无法确定这种影响是否会延伸到“孙子辈”。接下来,研究人员还会开展进一步实验。

研究人员表示[2],由于在一些国家越来越多的食物被添加丰富的甲基供体,包括对叶酸的强制补充,我们有必要认识到饮食中的甲基供体对后代神经功能的影响。健康、平衡的饮食不仅对我们的本身健康非常重要,而且也对我们的后代产生影响。

参考资料:

[1]https://www.dzne.de/ueber-uns/presse/meldungen/2017/pressemitteilung-nr-6.html

[2]http://www.nature.com/mp/journal/vaop/ncurrent/full/mp201753a.html

[3]Bird A. The essentials of DNA methylation. Cell 1992; 70: 5–8.

[4]Niculescu MD, Zeisel SH. Diet, methyl donors and DNA methylation: interactions between dietary folate, methionine and choline. J Nutr 2002; 132: 2333S–2335S.

[5]Smithells RW, Sheppard S, Schorah CJ. Vitamin deficiencies and neural tube defects. Arch Dis Child 1976; 51: 944–950.

[6]Crider KS, Bailey LB, Berry RJ. Folic acid food fortification-its history, effect, concerns, and future directions. Nutrients 2011; 3: 370–384.

[7]Smith AD, Kim YI, Refsum H. Is folic acid good for everyone? Am J Clin Nutr 2008; 87: 517–533.

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