準爸爸的人生軌跡 精子都知道
北京中醫藥大學東直門醫院 王彬 鄧省
如果你是個男孩子,喜歡熬夜,愛吃垃圾食品,不愛運動,體重超標,吸煙喝酒,精神壓力大,你的人生軌跡會被你的精子記住,然后傳遞給你的孩子,你怕不怕?
在過去的幾十年里,越來越多的研究發現,精子會記住男性的生活習慣,并把這些信息傳遞給他的后代。如果說DNA是一本記錄著遺傳信息的藍圖合訂本,其中一些藍圖會被拿出來使用,另外一些會被封存,不過本子的本身并沒有記載哪些該用,哪些不該用。這本藍圖合訂本的使用說明存在于DNA以外的地方,所謂的DNA之外的地方,就是父親的生活習慣和人生經歷。那么父親受到的哪些負面影響會遺傳給后代?又是為什么呢?
1.接觸有害物質和藥物對后代的影響:腫瘤專家提出疑問,為什么接受過化療和放療的睪丸癌患者會不孕不育呢(許多患者治療后,精子還是有活力的)?后來發現,化療后這些精子依舊能夠使卵子受精,不過,這些受精卵會自行流產。這就表明了有害物質不僅對精子產生影響,而且會對成為受精卵的后代造成影響。這方面研究還有很多,其中最為典型的例子就是越戰老兵的后代患有脊柱裂的可能性更高,因為越戰老兵暴露在橙劑(美軍曾在越南實施落葉計劃,目的是讓越南軍隊失去森林的掩護,橙劑是當時使用的除草劑)的可能性遠高于普通人。不僅工作中的化學品對精子質量有影響,某些藥物也會導致男性生殖系統出現各種問題。
2.生活習慣對后代的影響:即使不和有害化學品接觸,爸爸們的不良生活習慣也會烙印在它們的精子里。對患有肥胖癥父親孩子的臍帶血研究表明,這些孩子控制生長和鈣利用相關的基因表達發生了變化,這將影響他們未來的發育。對比13個清瘦的男性和10個肥胖癥男性的精子,發現兩者控制后代胃口相關的表觀遺傳標記不同。后來,又針對肥胖癥男性在減肥手術前后的精子變化進行了研究,結果發現,精子的DNA平均發生了4000個結構性變化。
3.精神狀態對后代的影響:父親在母親受孕前的精神狀態,也會寫到它的精子里。小分子RNA(包含22個核苷酸的RNA)是記錄父親精神狀態的載體,父親如果長期壓力很大,那么后代也會遺傳其壓力,表現出類似的行為。大多數重要的表觀遺傳以及胚胎發育在妊娠的頭幾周就定下來了,這個時候許多人還不知道自己懷孕了。大腦、整個脊椎和神經系統發育都是在那段時期里形成的。父親的基因對胎盤發育和營養獲得有十分重要的影響,來自父親的基因在胎盤發育中占據主導地位,表現為來自父親的印跡基因在胎盤中得到了更多的表達。
父親的習慣和人生會遺傳給后代的答案就在附睪。睪丸產生精子后,精子會沿著彎曲而細長的附睪向前游動。人類附睪拉直可達6米,精子經過這個管道大約需要兩周。雖然睪丸產生的精子攜帶的DNA和已經抵達附睪末端的精子DNA一模一樣,但是當精子穿越附睪的時候,會加載指導基因表達的信息,這個指導基因表達的信息就是文章最開始提到的“存在于DNA以外的東西”,即父親的生活習慣和人生經歷。
目前50%的出生缺陷原因不明。附睪或許是人體中受到最少研究的器官了,如果這個我們不太重視的器官在生殖中發揮了重要作用;如果來自父親的表觀遺傳得到更好的研究,那么將有更多的孩子能夠平安落地。
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