4月，Science期刊曾發(fā)表一篇文章揭示，父親的非編碼DNA突變可能會(huì)導(dǎo)致后代發(fā)生自閉癥，一時(shí)間引起大家廣泛的關(guān)注�，F(xiàn)在， 在這一篇以“Reduced levels of miRNAs 449 and 34 in sperm of mice and men exposed to early life stress”為題的研究中，來自于美國塔夫茨大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，童年生活的一些創(chuàng)傷會(huì)增加未來身體或者精神出現(xiàn)健康問題的風(fēng)險(xiǎn)，而且，這一由環(huán)境誘導(dǎo)的壓力會(huì)通過改變精子的miRNA水平，傳遞給下一代！

塔夫茨大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Larry Feig教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用不良童年經(jīng)歷（Adverse Childhood Experiences，ACE）問卷對(duì)男性早期生活的創(chuàng)傷經(jīng)歷進(jìn)行調(diào)研。ACE調(diào)查問卷包含10道“是與否”的問題，主要是關(guān)于18歲之前個(gè)人的受創(chuàng)經(jīng)歷，包括身體、語言、性虐待以及身體或者情感上受到忽視。此外，還有關(guān)于家庭成員的調(diào)查問題。

如果問卷回答中有4個(gè)及以上的肯定回答（yes），意味著未來發(fā)生身體、精神健康問題的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)顯著增加。根據(jù)2014年發(fā)布的一項(xiàng)兒童趨勢研究顯示，約10%的人存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)。這是一個(gè)相當(dāng)高的比例。

doi:10.1038/s41398-018-0146-2

壓力影響精子miRNA水平

miRNA的一類非編碼單鏈RNA分子，負(fù)責(zé)調(diào)控不同基因的表達(dá)。在已有的研究中，人類精子的miRNA表達(dá)受環(huán)境影響，例如吸煙、肥胖，但是迄今為止并沒有關(guān)于壓力與miRNA的研究。科學(xué)家們認(rèn)為受精過程精子只會(huì)傳遞DNA進(jìn)入母親的卵細(xì)胞，但是小鼠模型卻發(fā)現(xiàn)，精子同樣會(huì)將miRNAs傳遞給下一代。

在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們以28名白人男性志愿者為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)他們精子中有兩個(gè)miRNA——miR-449 和 miR-34的表達(dá)量與他們的ACE分?jǐn)?shù)成反比。相比于受傷最少的男性，童年受傷嚴(yán)重（ACE分?jǐn)?shù)最高）的男性，其精子中的miR-449 和 miR-34水平下降了300倍。

負(fù)面影響會(huì)遺傳？

這一變化是否會(huì)影響下一代？研究團(tuán)隊(duì)以小鼠為模型，進(jìn)行了相關(guān)驗(yàn)證，并得出了助力“肯定”回答的相關(guān)證據(jù)：

1）跟人類一樣，雄鼠精子的miRNA同樣也受早期環(huán)境壓力的影響。而且，Larry Feig團(tuán)隊(duì)之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，雄性小鼠的壓力至少會(huì)影響3代，并導(dǎo)致焦慮和社會(huì)性缺陷。

2）在小鼠中，miR-449 和 miR-34會(huì)協(xié)同工作，促進(jìn)大腦和精子的正常發(fā)育。對(duì)于人類而言，miR-34c同樣參與早期胚胎的發(fā)育。

3）小鼠研究表明，這些精子miRNA水平的下降會(huì)傳遞給下一代。而且，雄性后代的精子同樣會(huì)出現(xiàn)特定miRNA低表達(dá)的現(xiàn)象，這意味著，它們會(huì)將壓力影響繼續(xù)傳遞給后代。

“這項(xiàng)研究首次表明了壓力與人類精子miRNA表達(dá)水平改變有關(guān)。目前，我們正在擴(kuò)大研究規(guī)模。這些試驗(yàn)將可能會(huì)進(jìn)一步支持這一觀點(diǎn)，即精子miRNA水平的變化會(huì)增加幾代人發(fā)生壓力相關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)。”文章第一作者David Dickson表示道。

Sperm and egg with blue background. 圖片來源：Pixabay

逆轉(zhuǎn)環(huán)境影響

Larry Feig教授希望，未來，科學(xué)家們或許可以找到一種方法阻止這一表觀遺傳，即類似于通過減肥手術(shù)或者體重恢復(fù)逆轉(zhuǎn)肥胖對(duì)于男性精子中特定miRNA水平的影響。

此外，Isabelle Mansuy實(shí)驗(yàn)室證實(shí)，通過將小鼠放置于“精彩的環(huán)境”中（enriched environment，例如社交活動(dòng)豐富、探索周圍環(huán)境機(jī)會(huì)多）可以逆轉(zhuǎn)一些壓力負(fù)面影響的遺傳。

Larry Feig教授認(rèn)為，除了關(guān)注壓力背后的遺傳影響之外，醫(yī)生們還應(yīng)該主動(dòng)收集關(guān)于童年創(chuàng)傷的信息，從而幫助患者。“因?yàn)樵缙趬毫��?huì)增加未來生病的風(fēng)險(xiǎn)。但是有些人會(huì)無法準(zhǔn)確回答ACE問題，特別是在不匿名的情況下。所以如果確定與早期創(chuàng)傷直接相關(guān)的分子標(biāo)志物，例如精子中的miRNA表達(dá)水平，就可以在一定程度上補(bǔ)充ACE調(diào)查，進(jìn)而采取積極的預(yù)防措施。”他解釋道。

參考資料：

Early life trauma in men associated with reduced levels of sperm microRNAs