可能不只是準媽媽需要注意自己的生活方式。現在一項新研究發表於科學可能與越來越多的研究相關,這些研究旨在研究男性在成為父親之前的生活方式和環境如何影響其子孫的生活。
我們知道,許多人類特徵,如體重、身高、疾病易感性、長壽或智力,都可以部分遺傳,但迄今為止,研究人員一直在努力確定其精確的遺傳基礎。這可能部分是由於我們對遺傳學如何運作的理解有限,但現在人們對一種稱為「遺傳學」的東西的潛力越來越感興趣。來解釋這種遺傳性。
表觀遺傳學「基因組」指的是基因組中除DNA序列所含資訊以外的資訊。這些資訊有多種形式,但科學家研究的最受歡迎的資訊與 DNA 和組蛋白的化學修飾(稱為甲基化和乙醯化)有關,它們共同構成了人類基因組。
這種表觀遺傳訊息——影響我們 DNA 中基因的哪些副本被「表達」或使用——可能會在繁殖過程中從一代傳遞到另一代。它甚至可以在人的一生中持續存在於組織和器官中,即使他們的細胞被補充。
已經有很感興趣近年來,人們在繁殖過程中的環境(例如營養)可能會影響其子女的“表觀遺傳特徵”,這可能會對以後的健康產生影響。
大多數研究都集中在透過母系傳遞的表觀遺傳特徵。但母親的遺傳物質只佔孩子基因組的一半,研究人員越來越多地關注父親在表觀遺傳過程中的重要性。 《科學》雜誌上的這項新研究聲稱表明,在小鼠精子產生過程中對錶觀遺傳過程的操縱會影響其後代多代的發育。
父親們傳承了什麼
我們已經知道父親精子中的特定表觀遺傳特徵已連結的風險在兒童中。這父親的年齡孩子何時受孕也與精子和孩子對某些疾病的易感性。
表觀遺傳變化也被觀察到接受體外受精治療後出生的孩子,父親的精子有缺陷。用小鼠進行的研究研究表明,給雄性注射乙醇會改變其後代大腦中的表觀遺傳特徵。這些研究和其他研究指出了父親的生活方式對孩子健康的潛在影響,而這項科學研究為這可能如何發生提供了新的見解。
在他們的新研究中,加拿大麥吉爾大學的科學家利用基因工程改變了小鼠精子生成過程中控製表觀遺傳過程的一種組蛋白 - KDM1A 組蛋白賴氨酸 4 去甲基化酶的活性。他們表明,這種變化影響了後代的健康和發育,而這種影響持續了好幾代。
父親的表觀遺傳特徵
該研究沒有提供證據表明任何已知的人類遺傳狀況或特定的環境暴露實際上會模仿這種人為誘導的效應。但研究人員表示,他們研究的特定表觀遺傳控制器(組蛋白)的遺傳變異可能會對人類產生類似的影響。
他們也表明,如果男性環境中的某些因素在精子產生過程中破壞了同樣的表觀遺傳過程,那麼這也可能是出生缺陷和疾病的根本原因,這些缺陷和疾病可能可追溯到父親。這些都是嚴重的醫療狀況,但許多研究人員也對一般人群中更微妙的影響感興趣。
科學家假設,這些較溫和影響的「演化效用」是,它們可以讓後代以某種方式感知其出生時所處的「代謝環境」(例如飢荒或充足),並編程其自身的新陳代謝以適當地做出反應那個環境。為了使其發揮作用,「表觀遺傳程序」必須在每一代中重新設定,但這項新研究似乎證明了一種穩定的表觀遺傳變化,可以在多代之間遺傳。
需要做更多的工作來理解這一新發現與人類表觀遺傳的關係,但它增進了我們對過程如何運作的了解。該研究領域仍處於早期階段,但如果這些過程與人類相關,後果可能會很嚴重。我們曾經認為不可避免的特徵是可以改變的,我們在生活中所做的事情可能不僅會影響我們自己的健康,而且可能會影響我們孩子甚至孫子的健康。