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吸烟、久坐不动…爸爸的这些坏习惯可能会影响孩子健康

2018/10/25 来源:生物探索
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导读
现实中,不少备孕男青年会自觉晨跑、戒烟起来,当然,也有不少人依旧我行我素。结合最新的研究,不得不鼓励鼓励那些告别尼古丁、坚持运动的准爸爸们。10月23日,GEN、Science官网同时发布新闻报道,揭示了两项佐证运动、戒烟有利于后代健康的学术成果。


图片来源:Pixabay

父亲的很多习惯、生活方式会对孩子产生影响,例如年龄、压力、饮食,都与后代健康、行为有关,甚至于关联某些疾病的风险。现在,两项以小鼠为模型的研究揭示,爸爸锻炼、吸烟与否,会影响精子质量,进而影响下一代、下下代的健康。

不运动的爸爸:影响后代肥胖、糖尿病风险


This exercising mouse is helping itself and its offspring, a new study suggests. ISTOCK.COM/DRA_SCHWARTZ

来自俄亥俄州立大学医学院的Kristin Stanford教授和团队以小鼠为模型发现,父亲在怀孕前的运动量可能会对孩子的新陈代谢健康产生持久的影响。相比于不运动的雄性小鼠,坚持锻炼的雄性小鼠更容易生育出健康的后代。

虽然这一结果是否适用于人类还不确定,但是科学家们支持“锻炼有利于后代”的观念。相关研究成果以“Paternal Exercise Improves Glucose Metabolism in Adult Offspring”为题发表在《Diabetes》期刊。


https://doi.org/10.2337/db18-0667

研究团队给小鼠喂食高脂肪食物3周,这些小鼠会被分成两组:一组小鼠会被放入有转轮的装置中,平均每晚会跑近6公里。而另一组小鼠则属于“久坐不动”型(couch potatoes)。他们会解剖一些小鼠已获得精子样本,剩余的小鼠会与正常雌鼠生育下一代。

研究人员对小小鼠一直随访至1岁(相当于中年小鼠)。结果发现,锻炼雄鼠生育的后代表现出更好的控制血糖、胰岛素较低水平的能力,这意味着它们的新陈代谢能力良好。相反,不运动的肥胖雄鼠生育的小鼠含有更多的脂肪,且葡萄糖耐受不良。

进一步分析雄鼠的精子细胞,研究人员发现,懒惰爸爸的精子中含有转运RNA碎片。这些分子(完整时)对于蛋白质合成很重要,但是碎片化的RNA如何发挥作用依然是个谜,有学者推测它们可能影响蛋白产量。相比之下,坚持锻炼爸爸的精子中含有较少的RNA片段。

Kristin Stanford团队尚不清楚RNA碎片如何影响后代的新陈代谢。但是他们推测,部分碎片会在怀孕早期就改变胚胎的成长和发育。而且,通过对小小鼠长达一年的随访,研究人员预估,这种影响可能“涵盖了后代的一生”。

这项研究最有意思的地方是:爸爸们摄取高脂肪食物会影响后代的新陈代谢,但是锻炼可以抵消这种影响——当雄鼠锻炼,即使仍然食用高脂肪食物,它们的后代在成年后的新陈代谢健康依然会得到改善。

“成年男性肥胖,会影响精子数量、质量,甚至以降低怀疑受孕率。现在这项研究提醒我们,运动或许可以改变这方面的影响。”研究人员解释道。

吸烟的爸爸:关联下一代、下下代健康


Father’s nicotine exposure may cause behavioral problems in future generations of his children. (图片来源:Duke Health

在另一篇研究中,大家关注的是“尼古丁”,也就是吸烟问题。之前研究已经表明,孕妇吸烟会增加其后代的行为障碍风险。但是实际上,吸烟在男性中远远比女性更普遍。

近日,来自佛罗里达州立大学医学院的科学家们发现,男性接触尼古丁可能会导致其子女、孙辈出现认知缺陷。这一研究以“Nicotine exposure of male mice produces behavioral impairment in multiple generations of descendants”为题发表在《PLOS Biology》期刊。


https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006497

研究团队同样以小鼠为模型,在雄性小鼠的饮用水中添加尼古丁。喂食12周后,这些小鼠会与雌性小鼠进行“繁衍子嗣”的事,由它们生育的小小鼠(F1代)会与未接触尼古丁的另一半生育F2代。

结果发现,无论雌雄,F1代小鼠都表现出自发运动能力和逆反学习能力的缺陷。其中,雄性后代在注意力、大脑单胺含量和多巴胺受体mRNA表达方面也表现出明显的缺陷。此外,虽然F1代小鼠携带的明显的多动、注意力缺陷表现并没有遗传给F2代,但是雄性F2代小鼠在逆反学习中表现出缺陷。

“在分析来自父亲的精子时,我们发现多个基因发生了表观遗传变化。”文章作者、佛罗里达州立大学医学院的研究人员Deirdre MCarthy解释道。特别是,多巴胺D2受体基因的启动子DNA甲基化发生了变化。该受体在神经发育过程中起着关键作用。研究人员推测,这可能是后代认知缺陷的来源。

总而言之,尼古丁的存在会导致精子细胞基因发生表观遗传变化,从而很有可能影响后代关键的神经发育通路,最终引发多动症、注意力缺陷和认知问题(人类注意力缺陷多动症ADHD、自闭症谱系障碍的典型症状)。甚至于,孙辈也会受此影响而出现学习障碍。这表明,与尼古丁关联的一些有害影响可以代代相传。

值得注意的是,只有一些明显的F1代缺陷会遗传给F2雄性小鼠。这意味着,至少尼古丁暴露的一些有害影响可能是暂时的。

研究人员认为,这些结果可以外推至人类身上。“这些数据表明,一些儿童和成年人的认知障碍可能可以追溯至上一代、上上代。” 佛罗里达州立大学医学院的神经科学教授Pradeep Bhide表示道,“上世纪40、50、60年代,吸烟比现在更普遍,更容易被人们所接受。”

责编:悠然

参考资料:

When fathers exercise, their future offspring may benefit, mouse study suggests

Dads' Exercise and Nicotine Exposure Affect Children's Cognitive and Metabolic Health

Paternal Exercise Improves Glucose Metabolism in Adult Offspring

Nicotine exposure of male mice produces behavioral impairment in multiple generations of descendants

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