父親的影響有多大？Science:父親「夥食」可改變後代代謝

雄鼠將一項意想不到的遺產傳給了它們的子孫。發表在最新出版的美國《科學》雜誌上的一項研究表明，嚙齒動物精子攜帶的核糖核酸（RNA）片段能夠改變後代的新陳代謝。

這項研究關注的RNA通常會參與蛋白質的合成，因此這一發現指向了一種非常規的繼承方式。華盛頓州西雅圖市太平洋西北糖尿病研究所遺傳學家Joseph Nadeau表示，這項結果「激動人心且令人吃驚，但卻並非不可能」。

這期《科學》雜誌同時發表了由中國科學家完成的一項父代精子RNA與子代關係研究，從另一個角度印證了這一獨特的遺傳現象。

所謂「不可能」是生物學家曾經描述的表觀遺傳，而不是一個脫氧核糖核酸（DNA）序列在世代間傳遞的一個特徵。然而近些年來，研究人員卻發現了很多案例。例如，一隻雄鼠的飲食和壓力水準能夠影響後代的新陳代謝。

研究人員依然在嘗試確定後代如何繼承父親的代謝屬性及生理狀態。一些證據指向了DNA的化學修飾。由費城賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院神經系統科學家Tracy Bale及同事進行的另一項工作發現，哺乳動物的精子能夠包含被稱為微小RNA的基因調控分子。

新的研究突出了一種不同類型的RNA——轉移RNA（tRNAs）。在這項研究中，伍斯特市馬薩諸塞大學醫學院基因組學家Oliver Rando與同事對一個表觀遺傳案例進行了鑽研。在該案例中，用低蛋白飲食餵養的小鼠後代表現出涉及膽固醇與脂類代謝的基因的活性升高。

當Rando的研究團隊對缺乏蛋白雄鼠的精子進行分析後，他們發現幾種tRNAs片段的數量增加。研究人員推斷，精子在通過附睾——來自使細胞成熟的睾丸的一根輸送管道——的時候獲得了大部分的片段。

雷諾市內華達大學醫學院生殖生物學家Qi Chen表示：「我們發現了可以把父親與後代聯繫起來的另一條途徑。」

儘管tRNA最出名的是在蛋白質合成中的作用，但它們的片段也出現在其他細胞狀況中。Rando說：「這些很好理解的功能單元還可以有非常有趣的兼職功能。」這項研究表明，RNA能夠改變基因活性。Rando與同事抑製了胚胎乾細胞中的一個tRNA片段，並增強了大約70個基因的活性。

Bale表示：「這篇論文在深挖表觀遺傳機制方面真的令人印象深刻。」而Nadeau說，它將有助於克服識別「負責基因序列外遺傳的分子」帶來的挑戰。

英國劍橋大學發育內分泌學家Susan Ozanne表示，研究人員如今需要摸清「這些變化的持久性如何，以及它們多快就可以通過飲食被逆轉過來」。Chen強調，RNA片段的影響並不一定都是有害的。他預測：「如果一種不良的飲食習慣能夠影響我們，我認為一種健康的飲食習慣也可以用同樣的方式影響我們。」

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