爸爸的精子里不仅有遗传密码，还有他的人生
给孩子最好的科学教育
本文由公家号 “把科学带回家” 供给
若是你是男孩子，你喜好熬夜，爱吃垃圾食物，不爱活动，体重超标，抽烟喝酒，吃抑郁药，精力压力还很大，你的人生轨迹会被你的身体，还有精子记住，然后传递给你的孩子，你怕不怕？
在曩昔的几十年里，越来越多的研究发现，精子会记住男性的糊口习惯，并把这些信息传递给他的儿女。
来历 NHS 等
编译 七君
直到 30 年前，不少科学家们还认为，怙恃传递给孩子的，只有他们的 DNA 罢了。出格是父亲的身体和精力状况，是不成能影响孕育中的宝宝的。
跟着表不雅遗传学的鼓起，这种观点被推翻了。若是说 DNA 是一本记实着遗传信息的蓝图合订本，那么此中一些蓝图会被拿出来利用，别的一些则会被封存，不外蓝图合订本里并没有记录哪些该用，哪些不应用。
这本蓝图合订本的利用申明存在于 DNA 以外的处所，这就是表不雅遗传学的研究规模。
早在 60 年月，波士顿大学的药学家 Gladys Friedler 就曾拿大鼠做过尝试。她给大鼠爸爸打针吗啡，然后过了几天让它们和没有被打针吗啡的母鼠交配，成果生出来的儿女不单体重过轻，还发育迟缓。
不外那时，没有学者相信她的研究，她的前导师甚至建议她别搞学术了。Friedler 回忆：“大师认为，出生缺陷这种事不该该在父切身上找原因。我起头没意识到这种成见，我是因为无邪才做男性的表不雅遗传的研究的。”
美国国度职业平安卫生研究所的高级风行病学家 Barbara Grajewski 说：“对男性的生殖健康的研究远远掉队于对女性的研究。”直到 80 年月，男性表不雅遗传学依旧是一片无人问津的荒地。
加拿大麦吉尔大学的男科学家 Bernard Robaire 在 80 年月曾经被一个肿瘤学家问过一个奇异的问题。肿瘤学家问他，为什么接管过化疗和放疗的睾丸癌患者会不孕不育呢，他们中的很多人的精子仍是有活力的啊。
Robaire 也很受惊。他检索了文献，却得不到切当的谜底，是以他撸起袖管起头本身研究。
他和一位本家儿攻出生缺陷的研究者一路写了研究基金申请，可是却被打了回来，并且这份申请书获得的评分“是我这辈子最差的”。那时的评委直截了本地写道：“底子说不通，男性服用的药物怎么可能会影响儿女？”
那时的科学无法诠释这个问题，因为教科书告诉大师，是女性妊娠 10 月产下胎儿，父亲仅仅供给了他那一份的 DNA 罢了。肿瘤学家们也大都认为，在治疗睾丸癌的过程中，精子被杀死了，一旦遏制治疗，精子应该从头恢新生力才对啊。
可是 Robaire 却发现一个奇异的现象——化疗是降低了精子质量，但这些精子依旧可以或许使卵子受精，不外，这些受精卵会自行流产。啮齿动物的研究发现，即使这些受精卵勉强发育当作胚胎，生出的幼鼠发育也极端迟缓。
Robaire 后来对人类的研究也证实了这一点。接管过化疗的 2 年后的睾丸癌患者依旧在发生出缺陷的精子（DNA 断裂，或染色体数目异常），“化疗的损害真的很大。”
这些就是男性生殖的表不雅遗传学的最早证据。
“杀精”凶手
其他学者后来陆续获得了更多表不雅遗传学的证据，而且锚心猿意马了一些导致男性精子异常的“杀精”凶手。
好比，一些早期的研究发现，和从事通俗工作的男性比拟，若是男性在工作的过程中经常接触重金属（如铅和汞），那么他们的老婆流产的可能性就更高；常接触杀虫剂的男性的儿女也更可能患上白血病。
也有研究表白，若是男性经常接触染色剂、颜料、溶剂等化学品，他们的孩子患有出生缺陷，或患有儿童癌症的可能性更高。
此中最为典型的例子，就是越战老兵。
越战老兵的儿女患有脊柱裂（spina bifida）的可能性就更高，这就是表不雅遗传的另一个鲜活实例。这是因为，越战老兵表露在橙剂（美军曾在越南实施落叶打算，目标是让越南戎行掉去丛林的保护，橙剂是那时利用的除草剂）的可能性远高于通俗人。
脊柱裂
除了化工企业工人和越兵士兵，医疗行业的男性也面对着不孕不育的风险。
麻醉气体对男性生殖的影响已经获得了确凿无疑的证据。牙医、手术室手艺员或者麻醉医师的老婆更可能流产。是以美国职业平安与健康办理局（OSHA）在官网上对麻醉气体的风险进行了大篇幅的申明，并建议企业庇护员工的健康。
不仅工作中的化学品对精子质量有影响，某些药物也会导致男性生殖呈现各类问题。
2009 年的一项研究发现，服用抗抑郁药帕罗西汀（paroxetine）的男性的精子发生 DNA 碎片化的可能性为通俗男性的 5 倍，这样的精子更轻易导致流产。这项研究的本家儿要作者，康奈尔大学的泌尿学家 Peter Schlegel 暗示：服药男性的“精子在经由过程人体时发生了异常，是以损坏了。”
胖爸爸，瘦爸爸
即使不和有害化学品接触，爸爸们的不良糊口习惯也会烙印在它们的精子里。
很多动物研究发现，在交配前履历食物褫夺的小鼠父亲的儿女的血糖程度更低。大鼠父亲若是饮用酒精，那么儿女出生时体重更低，在迷宫里的空间进修能力更差。
而抽烟的人类的精子染色体数目更轻易发生异常，这轻易导致流产或唐氏综合征。
同样，爸爸的体重也会影响孩子的健康。
美国配偶产科医师学会（ACOG）本家儿席，杜克大学医学院的产科学传授 Haywood Brown 也强调：“受孕前 3-6 个月的健康对孩子来说很主要，你要确保那段时候你身强体健。肥胖男性的精子数目更少，而母亲肥胖是婴儿患有出生缺陷，好比先天心脏病的高危身分。”
此外，犹他大学医学院的 Kirtly Jones 生殖医学传授暗示，对父亲患有肥胖症的孩子的脐带血研究表白，这些孩子的节制发展和钙的利用的一个相关基因的表达发生了转变，这将影响他们将来的发育。
Jones 介绍，这些年还有针对肥胖症男性在减肥手术前后的精子发生的转变的研究。成果发现，减肥手术对精子的表不雅遗传起到了很大的影响。
好比，丹麦哥本哈根大学医学院的研究者曾对 13 个清癯的男性和 10 个肥胖症男性的精子进行了比对。他们发现，两者节制儿女胃口相关的表不雅遗传标识表记标帜分歧。
后来，他们又比对了胃旁路手术（让胃以分歧体例从头毗连肠道的减肥手术）前后，肥胖症男性精子的转变。他们发现，手术前后，精子的 DNA 平均发生了 4000 个布局性转变。这项研究颁发在 2015 年的《Cell Metabolism》上。
胃旁路手术示意（左边）
该研究的本家儿要研究者之一，哥本哈根大学根本代谢研究中间本家儿任 Romain Barrès 暗示，“风行病学早就不雅察到了急性营养应激，好比饥馑对儿女糖尿病患病率的影响。”例如，瑞典某个村庄在发生饥馑后，第三代人患有心血管代谢疾病的可能性显著增添。
这种转变可能是表不雅遗传学转变（如 DNA 甲基化，或小 RNA）带来的。Barrès 说：“我们没料到会发现情况压力有这么大的表不雅遗传影响。糊口体例和情况身分会影响下一代的饮食。”
压力山大的爸爸，压力山大的宝宝
有意思的是，一些动物研究发现，父亲在母亲受孕前的精力状况，也会写到它的精子里。
2013 年，宾夕法尼亚大学的研究者颁发在《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）上的一项研究发现，压力山大（应激）的小鼠爸爸的精子发生了转变，它们儿女的大脑应激反映也不正常。
小鼠要花 42 天才能发生精子，是以在这 42 天里，研究人员一向在让小鼠爸爸神经严重，好比给它们闻狐狸的味道，把它们的窝弄湿，把它们关小管子，或者制造奇异的噪音。在这心惊胆战的 42 天里，这些小鼠爸爸的精子的 DNA 自己没有发生转变，可是 DNA 的表不雅遗传却改变了（9 个小分子 RNA 发生了转变）。
2015 年颁发在《美国国度科学院院刊》（PNAS）上的一项研究也证实小分子 RNA （包含 22 个核苷酸的 RNA）是记实爸爸压力的载体，小鼠爸爸若是压力很大，那么小鼠海说神聊鼻也会遗传爸爸的压力，表示出近似的行为。
996 的备孕爸爸们，要注重减压了。
爸爸也需要备孕
看来，需要做备孕筹办的，不仅是妈妈们。2018 年 4 月颁发在《柳叶刀》（the Lancet）上的 3 项综述性研究更同时把剑指标的目的了备孕期的爸爸们。
这三项研究指出，父亲在配头受孕前的健康状况会影响配头的孕期健康以及孩子的健康，好比出生时的体重、新陈代谢、免疫系统以及神经系统方面的持久发育。
第二项研究中写道：备孕期“怙恃的不良健康状况、不良代谢和饮食习惯会增添儿女患有慢性疾病的可能性。”
哈佛大学医学院的儿科学传授 Milton Kotelchuck 暗示：“这些研究很主要，它们证实怙恃两边的备孕对孩子在出生时以及平生健康的促进感化。”
他说：“大大都主要的表不雅遗传以及胚胎发育在怀胎的头几周就心猿意马下来了，这个时辰很多人还不知道本身怀孕了。你的大脑、你的整个脊椎和神经系统发育都是在那段期间里形当作的。
男性的健康会影响精子质量，是以对配头受孕有影响。父亲的基因在胎盘发育，以及胎盘是否获得充沛营养这些方面阐扬了主要感化。”
好比，颁发在 2013 年的《美国国度科学院院刊》（PNAS）上的一项对驴骡（爸爸是马，妈妈是驴）和马骡（爸爸是驴，妈妈是马）的研究显示，来自父亲的基因在胎盘中占有本家儿导地位，来自父亲的印迹基因（来自父亲和母亲的基因别离带有某种标识表记标帜，这种特别标识表记标帜使厥后代只表达来历于父亲或母亲基因的现象称为基因组印迹）在胎盘中获得了更多的表达。
这个器官是精子领会爸爸人生的窗口
那么，精子到底是怎么知道爸爸们的糊口习惯的呢？
近年的研究发现，精子“窃看”本体糊口的一个窗口，就是男性的附睾。
健康的（左黄色）和发炎的附睾（右橙色）
是这样的，睾丸发生精子后，精子就起头沿着弯曲而漫长的附睾标的目的前游动。人类附睾拉直可达 6 米，精子颠末这个管道需要大约 2 周。
固然睾丸发生的精子携带的 DNA 和已经抵达附睾结尾的精子的 DNA 一模一样，可是当精子穿越附睾的时辰，会加载指导基因表达的信息。你可以把这个过程看作精子的西天取经——获取 DNA 的利用申明之旅。
此中一种 DNA 利用仿单，是小 RNA（由少于 200 个核苷酸组成的核糖核酸）。小 RNA 并不包含遗传信息，但却能指导基因表达。
2016 年，马萨诸塞大学医学院的生物医学传授 Oliver Rando 的团队发现，在精子起头附睾之旅时，精子起首被“拆开”，丢掉了大部门小 RNA，然后再被植入新的小 RNA 从头组装好。有意思的是，若是精子丢掉了大部门小 RNA，那么它们发生的受精卵底子无法着床，这可能是某些男性不育的一个原因。
Rando 暗示：“附睾是人体中受到起码研究的器官了，成果这个我们不太正视的器官却在生殖中阐扬了主要感化。”马里兰大学的生物学家 Heidi Fisher 认为，这些设计优良的研究可以帮忙我们理解男性不育问题。
半个宿世纪曩昔了，科学家们终于发现，父亲的人生履历和糊口习惯也会在孩子身上留下深刻的烙印。Friedler 说，对父亲的表不雅遗传的研究终于“从痴人说梦酿成了研究前沿。”
然而，研究的匮乏依旧造当作了庞大的损掉。每年全球有 8 百万孩子带着严重的基因缺陷出生在这宿世上，占比达到 6%。而按照非盈利组织出生缺陷基金会（March of Dimes）2006 年的报道，今朝 50%的出生缺陷原因不明。
若是来自爸爸的表不雅遗传获得更好的研究，那么将有更多的孩子安然落地。
“爸，我这么胖还这么黑，是不是你在怀我的时辰爱喝肥宅欢愉水？”
- 发表于 2019-10-03 00:50
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