《自然》：爸爸的饮食影响精子和儿子的健康

原文作者：Julian Nowogrodzki

一项对小鼠和人类开展的研究[1]显示，爸爸的精子里藏着他的饮食记录，这种记录还会影响他儿子的代谢。

该研究发现，雄性小鼠摄入高脂饮食会提高它们精子中某类RNA的水平。该研究还发现，摄入这种不健康饮食的雄性小鼠的雄性后代会出现诸如葡萄糖不耐（糖尿病的一个特征）等代谢问题。流行病学分析显示，人类父亲的体重指数（BMI）如果较高，他们的儿子也有类似问题。

该研究6月6日发表于《自然》。

研究显示，母亲的代谢性状会传给后代。而父亲方面，犹他大学医学院的生殖生物学研究员Qi Chen和他的团队在2016年发现，注射了高脂饮食小鼠父亲精子RNA的小鼠受精卵会发育成有代谢疾病的小鼠[2]。研究表明，之所以会出现这种父亲或母亲饮食造成的“连锁反应”，其原因不在于后代基因组的变化，而在于后代“表观基因组”的变化——表观基因组是指附着在DNA及其相关蛋白质上的一系列化学标记。

在《自然》发表的这项研究中，雄性小鼠摄入了两周的高脂饮食。该研究的作者发现，这种饮食方式会让精子线粒体中的一类RNA发生变化——线粒体是细胞内产生能量的结构。这些受影响的分子名为转移RNA，是DNA转录到蛋白质这一过程的中间产物。

尤其值得一提的是，高脂饮食小鼠比低脂饮食小鼠的精子有更多的转移RNA短片段。这些RNA片段能作为基因组的表观遗传调控因子，其作用包括上调或下调某些线粒体基因。

结果很好理解：高脂饮食会让线粒体承受压力，该研究主要作者、德国亥姆霍兹慕尼黑中心的环境表观遗传研究员Raffaele Teperino说，受到压力时，线粒体会产生更多RNA用于制造更多能量。

线粒体的反应是一种“权衡”，未参与该研究的Chen说道。线粒体活性增加让精子“精力旺盛”，更容易游向卵子，但多余的线粒体RNA也会从父亲传给胚胎，改变胚胎从父亲那里获得的信息，损害其健康。

Teperino的团队不仅研究了细胞，也研究了超重人类父亲的后代，以及吃高脂食物的小鼠父亲的后代。研究团队发现，在后一个群体中，约30%出现了代谢问题。进一步实验显示，这些小鼠后代从父亲那里获得的线粒体tRNA远多于其他小鼠后代从低脂饮食父亲那里获得的线粒体tRNA。作者在分析了3431名人类儿童的数据后发现，受孕时父亲的BMI指数越高，后代的代谢健康越差。

该研究的一个技术限制在于，部分实验使用的测序技术只能探测到完整的RNA分子。因此，该研究无法证明碎片化的RNA是否从父亲传给了胚胎。Teperino说：“我们认为碎片传了下去，但我们证明不了。”

Chen觉得有意思的是，该研究发现小鼠父亲只将代谢问题传给雄性后代——与Chen自己在2016年发表的论文一致。“这说明X精子和Y精子携带着不同的信息,”他说，为何X和Y精子会这样，则是个需要进一步研究的好问题。

Chen说，这项研究说明，如果你能产生精子，你最好吃得健康，这将影响你的精子中携带的信息，影响你的下一代。