关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
母亲在怀孕期间的饮食不仅会显着影响她孩子的健康，还会影响后代。 这是《科学》杂志上新报告的结论，该报告将怀孕小鼠母亲的不良饮食与小鼠后代和孙子的葡萄糖不耐受和胰腺问题联系起来。 这些小鼠糖尿病症状通过几代小鼠传递下去，即使构成生物体遗传密码的字母（A、T、C 和 G）没有任何明显的改变。
这项研究只是最新的研究，表明环境因素（例如子宫内的饮食）可以从根本上改变控制雄性后代精子 DNA 活动的开关，即使它们实际上不会导致生物体潜在遗传蓝图的突变。 作者说，表观遗传学，或者说经验和环境如何影响基因的功能，在这里发挥了作用。“我们的发现意义重大，因为它表明你子宫内的环境不仅会影响你的健康，还会永久性地改变你在孩子受孕时传递给他们的信息，而这会影响他们成年后的健康，” 该研究作者伊丽莎白·雷德福说，她在剑桥大学攻读MB/PhD学生时撰写了这篇论文。这项新研究建立在早期工作的基础上，并巩固了表观遗传学与这些跨世代健康问题之间的联系。
生物学家早就知道，准妈妈在怀孕期间的饮食有助于或损害她后代的健康，并且她们从食物中提取的营养可以触发基因表达的改变，尤其是在早期发育过程中。 但这种表观遗传变化如何（甚至是否）影响孙辈甚至曾孙辈的健康，这一点尚不清楚。 在雷德福的研究中，在怀孕小鼠在怀孕后期基本被喂食了六天的饥饿饮食后，显然感受到了跨世代的涟漪效应。 在此期间，它们的标准小鼠食物被减半。 营养不足的时期与被称为甲基的小原子集合通常会附着在精子 DNA 上并将基因锁定在“开”或“关”位置的时间一致，这种方式会在生物体的一生中持续存在。
在低营养饮食的母亲所生的雄性小鼠中，它们的精子 DNA 上特定位置的甲基添加量减少了 10% 到 30%，这可能导致基因活性低于正常预期。 作者说，甲基添加量的这些变化可能是小鼠出现类似糖尿病症状的原因。 即使下一代小鼠（孙辈）的精子上没有相同的改变标记，它们也遭受了相同的健康问题。 究竟为什么会这样仍然是个谜。“我们还不了解它们是如何存储这种表观遗传信息的，因为它们失去了在受精时获得的[甲基]变化，” 雷德福说。 她的团队说，一种解释可能是，某种其他形式的表观遗传信息也被继承下来，或者这些变化发生在早期（当胚胎只有几个细胞大时），因此即使表观遗传“信息”本身丢失了，这种影响也是不可磨灭的。 其他最近的研究已经确定了由父母饮食影响的多代 DNA 开关变化，但一些研究人员表示，这些变化可能是传统遗传而不是表观遗传效应的结果。
雷德福的研究确定了精子 DNA 中 111 个区域，这些区域在儿子的精子中甲基含量持续减少。 这项工作研究的是雄性小鼠而不是雌性小鼠，因为研究小鼠精子并寻找 DNA 上的一致标记比探索雌性小鼠理论上可以通过多种方式接受此类遗传指令（例如通过线粒体 DNA）的方式更容易。
下一步是将饮食如何影响多代小鼠与其对人类的影响联系起来。“我们现在确实有足够的信息来将这项工作推广到人类，” 加拿大表观遗传学、生殖和发育研究主席莎拉·金明斯说。“父亲在营养方面接触到的东西对他后代的健康有重大影响，这是一个研究不足的领域，” 她补充说。“拥有一个健康的父亲孕前和拥有一个健康的母亲一样重要。”
哥伦比亚大学遗传学和发育学教授蒂莫西·贝斯托警告说，其他因素可以解释新的《科学》杂志的发现。 首先，他认为研究人员选择的小鼠品系可能影响了研究结果。 雷德福及其同事没有研究近交小鼠，因为这些小鼠在实验所需的限制性饮食中更难存活。（近交小鼠经常被研究，因为它们在几代之间具有遗传同质性。） 相反，雷德福研究了更多样化的基因小鼠，它们可以更好地在不良营养条件下生存。 反过来，在第二代小鼠（出生时没有在第一代小鼠中看到的精子 DNA 变化）中看到的健康问题可能在某种程度上是这种小鼠模型的遗传固有问题，他认为。 然而，研究作者表示，他们已经建立了针对这种可能性的检查，例如将这些小鼠与同一品种的对照小鼠进行比较。
目前，在有限的数据可用的情况下，也许最好是母亲和父亲都不要有不健康的行为——至少在孩子出生后。