來源：代絲雨 發表于《自然》雜志的一篇論文指出，高脂飲食也會給精子留下“印跡”，通過其攜帶的線粒體RNA影響后代。實驗中，高脂飲食雄性小鼠的雄性后代中，有30%出現了葡萄糖不耐受和胰島素抵抗——這是糖尿病的先兆。 雖然孩子的線粒體DNA（mtDNA）完全遺傳自母親，但精子中會攜帶各種類型的RNA，包括線粒體RNA，這些RNA會受到環境因素的影響，從而影響到后代的特征。 精子受影響有兩個重要的窗口期。精子在生精小管中產生，隨后在附睪中成熟，兩個階段在小鼠中分別需要35天和7天，這期間精子的表觀基因組會受環境影響改變。 研究者在設計實驗時對這兩個階段進行了區分。讓雄性小鼠在6周齡時接受2周高脂飲食（HFD），隨后與雌性小鼠交配，此時受精并產生后代的精子是在附睪成熟階段受HFD影響（eHFD）。 隨后雄性小鼠恢復正常飲食4周再與雌性小鼠交配，此時受精并產生后代的精子是在精子發生階段受HFD影響（sHFD）。 HFD并不影響雄性小鼠的精子發生和生殖能力，但小鼠長胖了許多，并出現了葡萄糖不耐受的癥狀。所幸4周正常飲食后這些表現就恢復了。 親代的高脂飲食似乎也并未影響到子代小鼠的體重，但在eHFD小鼠中，約有30%的雄性子代出現了葡萄糖不耐受的現象（HFDi）。這些小鼠在正常飼養8周后仍然葡萄糖不耐受，且有顯著的胰島素抵抗，可以認為這種代謝紊亂表型是穩定遺傳的。 sHFD小鼠的相關指標都很正常。 研究者分析了HFDi小鼠肌肉和脂肪組織中差異表達的基因，發現約30%的HFDi特征基因在人類脂肪細胞中也有表達，且與兒童肥胖有關。 看來在人類中，也有爹吃太“好”，孩子遭罪的風險。 研究者們分析了LIFE兒童研究的數據（n=3431），發現父親BMI的確對孩子BMI有獨立的影響。在母親較瘦的家庭中，父親超重給孩子帶來的肥胖風險還會進一步翻倍。 為了找尋背后的機制，研究者分析了小鼠精子中的小非編碼RNA（sncRNA），這些短RNA并不會翻譯為蛋白質，但對表觀遺傳有影響。 測序結果令人意外，高脂飲食小鼠精子中，約25% sncRNA上調，其中來自線粒體的tRNA和rsRNA占比頗高，相對的，核來源RNA變化很小。 研究者分析了18名年輕男性志愿者的精子，同樣發現了BMI與線粒體RNA水平有關。 研究者猜測，高脂飲食會誘導精子的線粒體損傷或功能障礙，為了維持精子活力導致了mtDNA的代償性轉錄增加。但這卻破壞了原本正常的遺傳調控。 研究者進一步創造了體外受精的小鼠胚胎，以便通過RNA測序來追蹤mt-RNA的親本起源。分析結果顯示，在高脂飲食父代小鼠產生的胚胎中，30%雄性胚胎出現了父系mt-tRNA水平暴增的情況，水平比非高脂飲食的對照組高12倍；而雌性胚胎和其他雄性胚胎中，這一比例僅有2-3倍。 30%的比例與前述實驗中代謝紊亂子代的比例一致。雖然沒有直接證據，但很難不讓人聯想胚胎中父系mt-tRNA的增加與子代代謝問題存在聯系。 這項研究留給我們的問題還有很多，比如說精子中的RNA到底通過什么樣的分子機制影響胚胎發育呢，控制精子線粒體RNA轉錄的機制和所需的酶也還沒有完全探索清楚。這是未來要解決的問題。