一項新的研究發現,父親的精子細胞中可能帶有童年創傷的痕跡。
這項新研究於 1 月 3 日發表在期刊上,研究了童年時期承受過高壓力的父親的精子細胞的「表觀遺傳學」。
表觀遺傳學涉及如何——用來建構構成我們身體的蛋白質和分子的藍圖——被讀取。表觀遺傳學不會改變 DNA 的基本密碼,而是改變可以打開的基因。研究表明人們的生活經驗和環境可以在DNA上留下這些“表觀遺傳變化”,從而改變基因活性。
「表觀遺傳學基本上是說哪些基因是活躍的,」主要研究作者說博士。傑思羅·圖拉里芬蘭圖爾庫大學臨床醫學系副教授。這項工作為越來越多的研究提供了補充,這些研究調查了父母的生活經驗是否可以透過這些表觀遺傳變化傳遞給後代。
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「透過基因和 DNA 來理解遺傳一直是我們理解生物學的最關鍵要素之一,」圖拉里告訴《Live Science》。 “我們現在正在進行的研究質疑我們是否掌握了完整的情況。”
這項新研究分析了 58 個個體的精子細胞,並觀察了兩種類型的表觀遺傳標記:DNA 甲基化和小非編碼 RNA。
DNA 甲基化是一種在 DNA 上添加標籤的化學反應。當 DNA 甲基化時,身體可以將其讀取為訊號,從而改變基因的讀取方式,例如將其關閉。小的非編碼 RNA 對基因也有類似的影響,只不過它們不是標記 DNA 分子本身,而是乾擾身體的讀取方式是 DNA 的近親,負責將指令從細胞核傳遞到細胞。
這些父親大多年齡在30 歲末至40 歲出頭,他們是透過FinnBrain 出生隊列招募的,這是圖爾庫大學對4000 多個家庭進行的一項研究,旨在研究可能影響兒童發育的環境和遺傳因素。
為了測量參與者的童年壓力,研究小組使用了創傷和痛苦量表(TADS),這是一種既定的問卷,詢問人們對情感或身體忽視以及情感、身體或性虐待的記憶。然後,這些 TADS 分數被分類為低(0 到 10),這意味著他們記得相對較少的童年壓力源,或高(超過 39),這意味著他們記得許多創傷事件。
分析顯示,得分高的男性的精子與創傷較小的男性的精子具有不同的表觀遺傳特徵。即使研究人員檢查了差異是否可以歸因於其他因素(例如飲酒或吸煙行為,這些因素已知會影響「表觀基因組」),這種模式仍然存在。
圖拉里說,揭示這些壓力源和表觀遺傳學之間的聯繫“絕對令人著迷”,因為壓力源發生在男性生命的早期。這表明表觀遺傳變化隨著時間的推移而持續存在,儘管最初引發這些變化的事件已經過去了幾十年。
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值得注意的是,正如其他研究小組先前的研究所報導的那樣,研究人員發現,一種特定的小非編碼 RNA 分子在兒童時期經歷過高壓力的人中表達不同。這種被稱為 hsa-mir-34c-5p 的分子引起了他們的注意,因為它之前已被證明可以改變小鼠大腦發育早期。
研究人員也注意到 CRTC1 和 GBX2 兩個基因周圍不同的 DNA 甲基化譜。這引起了團隊的一些關注,因為這些基因已經也受到了牽連早在腦 在其他研究中,大部分是在動物身上進行的。
圖拉里推測,這些發現共同表明,這些表觀遺傳變化可能會改變早期發育,前提是它們從父母遺傳給後代。
然而,值得注意的是,這一研究領域仍處於起步階段。看到精子的表觀遺傳變化並不一定意味著這些變化會遺傳給孩子。事實上,研究人員正在努力回答這個問題,圖拉里說。
他說,目前尚未證實表觀遺傳變化可以從人類父母遺傳給他們的孩子。 “然而,它已經在實驗動物模型中得到了證明,包括蠕蟲和小鼠。”
圖拉里說,因此,現在就父親壓力對孩子健康的影響得出任何結論還為時過早。他補充說,目前還不清楚觀察到的表觀遺傳學變化最終是否會產生正面、負面或中性的影響。
儘管如此,這些發現“增加了證據的分量”,證明生活經驗可以改變人類精子的表觀遺傳學。理查詹納倫敦大學學院分子生物學教授,他並沒有參與這項研究。
詹納指出,這些表觀遺傳學變化是否重要仍有待觀察。如果能用更大的樣本重複這項研究,那就太好了。他說,在目前的研究中,一些因素,如男性的年齡範圍和飲食習慣,可能會混淆結果,因此這些因素也可以進一步研究。
同時,我們只能推測這些資訊是否可以用於改善父母在童年時期承受壓力的孩子的健康,他總結道。
「時間會證明一切,」詹納說。