线粒体通常被称为细胞的“发电厂”。线粒体中储存着一套独立于细胞核的DNA，也就是所谓的线粒体DNA（mt-DNA）。mt-DNA通过对应的线粒体RNA（mt-RNA）在线粒体中制造蛋白质。
过去的研究表明，线粒体中的DNA通常来自母亲的遗传，而父亲与后代的线粒体基因的构成无关。这是因为在受精前，精子中的mtDNA应该就会被清除。
但一项新研究发现，情况并非完全如此。精子中可能蕴藏着许多复杂且对情况非常敏感的线粒体RNA片段，它们影响着后代的发育和他们日后的健康。
一组研究团队探索了父亲的饮食习惯和超重情况，特殊是受孕前的饮食，对他们子女健康的影响。他们重点探索了精子中的微小RNA分子——线粒体tRNA片段（mt-tsRNA）。这些特殊的RNA分子通过调控基因表达，在遗传健康特征方面发挥着关键作用。研究结果表明，父亲吃得越健康，子女日后罹患肥胖症或者糖尿病等疾病的风险就越低。研究已发表在《自然》上。
父亲的间接影响
研究团队首先使用了LIFE儿童队列的数据，这个数据库包括来自3000多个家庭的信息。分析表明，父亲的体重会影响后代的体重，以及后代对代谢性疾病的易感性。这种影响与母亲的体重、亲本遗传或者情况条件等其他因素都无关。
为了验证这项分析结果，并进一步探索遗传的机制，团队随后在小鼠身上展开了实验。雄性的精子首先会在睾丸中发育，随后通过一条名为附睾的曲折长管，在那里成熟并储存起来。研究职员因此把重点放在了睾丸和附睾情况是否会给后代健康带来影响。
在实验中，他们精心设计了一套高脂肪饮食，也就是那些脂肪含量高于正常饮食的食物，喂给两组雄性小鼠。这种饮食习惯模仿了那种会导致人类肥胖的习惯。
其中一组雄性小鼠在两周时间里首先摄入这种高脂肪饮食，接着便与雌性交配。也就是说，这种饮食会对包括附睾在内的生殖器官产生影响。他们发现，小鼠附睾中的精子“袒露”在高脂肪饮食中，会增长后代罹患代谢性疾病的倾向。这些小鼠约有30%的雄性（而非雌性）后代体现出了葡萄糖不耐受性和胰岛素抵抗性，而这些特征都与人类的代谢疾病（比如2型糖尿病）有关。
在第二组中，雄性小鼠同样先摄入了两周高脂肪食物，但随后便让它们排空成熟的精子，接着再喂食附近正常的食物。换句话说，在受孕时，和第一组不同，只有睾丸精子受到了高脂肪饮食的影响。这些雄性的后代并没有出现代谢紊乱的迹象。这凸显了附睾精子对父亲饮食的敏感性以及它们对后代健康的影响。
团队在实验室进行了更近一步的体外受精（也就是在“试管”里进行受精）的研究。当使用的是袒露在高脂肪饮食下的小鼠精子时，研究职员在早期胚胎中发现了这些精子中的mt-tsRNA。这意味着在受精过程中，精子实际上会携带着mt-tsRNA进入卵子。
mt-tsRNA调节着早期胚胎的基因表达。简朴来说，它们可以通过改变线粒体中某些基因的活性，间接影响着后代的发育和健康。因此，父亲对线粒体的基因印记其实会产生重要影响，尽管这种影响是间接的，但后代的能量代谢也与之密切相关。
这进一步证实了科学家的假想。他们认为，糖尿病和肥胖症等这类获得性表型，是通过表观遗传学的机制进行代际传递的。表观遗传学可以理解成情况与基因组之间的分子纽带，乃至可以跨代进行传递，产生深远的作用。
受孕前父亲的健康
研究结果告诉我们，在受孕前，父亲的健康应该受到重视，尤其在饮食方面更应该注意。
研究职员同样希望研究能提供预防保健的新方法，以及促进针对父亲的保健制定相关筹划。这或许可以降低儿童罹患肥胖症和糖尿病等疾病的风险。
#创作团队：
撰文：吕毛尖
排版：雯雯
#参考来源：
https://www.helmholtz-munich.de/en/newsroom/news-all/artikel/fathers-diet-before-conception-influences-childrens-health
https://www.nature.com/articles/d41586-024-01623-2
https://www.nature.com/articles/d41586-024-01502-w
#图片来源：
封面图&首图：Helmohltz munich
来源：https://view.inews.qq.com/k/20240607A0AOEU00
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！ | 
/1 
