Science子刊：父親晝夜紊亂，將傳遞給后代，并影響后代健康
【Science子刊：父親晝夜紊亂，將傳遞給后代，并影響后代健康】
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排版 | 水成文 我們的生活是以24小時(shí)為周期的 ， 包括明與暗兩階段 。 生物體具有晝夜節(jié)律 ， 它將睡眠-覺醒和禁食-進(jìn)食周期與明暗周期結(jié)合起來 ， 允許身體預(yù)測日常環(huán)境變化并協(xié)調(diào)生理活動(dòng) 。在哺乳動(dòng)物中 ， 晝夜節(jié)律是通過生物鐘實(shí)現(xiàn)的 。我們生活在一個(gè)“24小時(shí)社會(huì)” ， 光照和食物全天候供應(yīng) ， 日程越來越緊 ， 壓力越來越大 ， 這會(huì)干擾我們的正常節(jié)律 ， 并導(dǎo)致一定程度的晝夜節(jié)律紊亂 。 流行病學(xué)研究和模型生物對(duì)照研究表明 ， 晝夜節(jié)律紊亂與代謝、精神和腫瘤等復(fù)雜疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān) 。盡管越來越多的證據(jù)表明 ， 母親的晝夜節(jié)律紊亂 ， 無論是在懷孕之前還是懷孕期間 ， 都會(huì)改變后代的表型 ， 導(dǎo)致后代亞健康 。 但關(guān)于父親的晝夜節(jié)律對(duì)后代健康的作用知之甚少 。2021年5月26日 ， 德國環(huán)境衛(wèi)生研究中心的研究團(tuán)隊(duì)在 Science 子刊 Science Advances 期刊發(fā)表了題為：Disruption of paternal circadian rhythm affects metabolic health in male offspring via nongerm cell factors 的研究論文 。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)父代小鼠晝夜節(jié)律紊亂的影響會(huì)傳遞給后代 ， 而這種影響并非通過生殖細(xì)胞傳遞 ， 而是受孕時(shí)通過精液中的皮質(zhì)酮影響胎盤和胎兒組織的轉(zhuǎn)錄改變 ， 進(jìn)而影響后代的健康 。 這些發(fā)現(xiàn)表明 ， 受孕時(shí)父親的晝夜節(jié)律健康是一種新的后代表型的決定因素 。
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首先研究團(tuán)隊(duì)對(duì)雄性小鼠施行了三十天的夜間禁食 ， 該組小鼠在白天出現(xiàn)高胰島素血癥 ， 皮質(zhì)酮夜間階段開始時(shí)失去經(jīng)典峰值 ， 肝臟基因表達(dá)發(fā)生深刻的轉(zhuǎn)錄重編程 ， 表明三十天的限制飲食足以擾亂雄性小鼠的晝夜節(jié)律 。
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將該組雄性小鼠與未受飲食限制的母鼠交配產(chǎn)生的雄性后代整體食欲亢進(jìn) ， 表現(xiàn)出更高的代謝率 ， 高血糖 ， 同時(shí)保持葡萄糖耐受 。 血液檢測發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)了高皮質(zhì)酮血癥 。 這些發(fā)現(xiàn)表明 ， 父代晝夜節(jié)律的破壞會(huì)重編程雄性后代的攝食行為和代謝健康 。
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根據(jù)健康與疾病的發(fā)育起源假設(shè) ， 大多數(shù)個(gè)體代謝表型是在子宮內(nèi)確定的 。 為了了解父代晝夜節(jié)律紊亂對(duì)后代健康的影響是否可以影響子宮 ， 研究團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)獨(dú)立的 F0 雄性隊(duì)列 ， 將它們與之前描述的年齡匹配且未暴露的雌性交配 。在胚胎日18.5天時(shí) ， 胎盤RNA-seq 顯示出胎兒生長受限的基因表達(dá)模式和糖皮質(zhì)激素/糖皮質(zhì)激素受體（GC/GR）信號(hào)的改變 。 因此 ， 父親晝夜節(jié)律的破壞可能會(huì)導(dǎo)致通過胎兒生長受限觀察到的后代表型和母代子宮中GC/GR信號(hào)的改變 。精漿含有成熟精子的營養(yǎng)因子和一系列對(duì)受精、著床、胎盤和妊娠結(jié)局很重要的細(xì)胞因子、激素和代謝物 。 研究團(tuán)隊(duì)測量了不同光照時(shí)間下飲食限制與對(duì)照雄性精漿中的皮質(zhì)酮濃度 ， 發(fā)現(xiàn)三十天的夜間禁食嚴(yán)重抑制了精液中皮質(zhì)酮的節(jié)律性 ， 在晝夜轉(zhuǎn)換時(shí)的峰值明顯不那么明顯 。
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為了檢驗(yàn)精液中皮質(zhì)酮減少對(duì)于父系晝夜節(jié)律紊亂的代際后果很重要的假設(shè) ， 研究團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)當(dāng)精漿中的皮質(zhì)酮水平在對(duì)照組與飲食限制組雄性之間沒有顯著差異的新隊(duì)列 。 該隊(duì)列的后代小鼠食欲亢進(jìn)、代謝失衡趨于正常化 。 表明受孕時(shí)的皮質(zhì)酮信號(hào)對(duì)于父代晝夜節(jié)律紊亂對(duì)后代表型的影響很重要 。
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綜上所述 ， 該研究使用了經(jīng)過驗(yàn)證的父代夜間禁食干擾晝夜節(jié)律的環(huán)境模型 ， 并表明父代的晝夜節(jié)律對(duì)后代的進(jìn)食行為、葡萄糖控制和激素水平很重要 。 父代只要三十天的限制飲食就足以在正常明暗循環(huán)和隨意喂養(yǎng)的雄性后代中誘發(fā)食欲亢進(jìn)、高血糖和皮質(zhì)酮節(jié)律紊亂 。 胎盤的分析揭示了父代晝夜節(jié)律紊亂的后代中胎兒生長受限的轉(zhuǎn)錄特征 。 因此 ， 父代的晝夜節(jié)律可能通過改變子宮內(nèi)的發(fā)育環(huán)境來控制后代的新陳代謝 ， 進(jìn)而影響后代健康 。論文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/7/22/eabg6424 本文轉(zhuǎn)載自其他網(wǎng)站 ， 不代表健康界觀點(diǎn)和立場 。 如有內(nèi)容和圖片的著作權(quán)異議 ， 請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們（郵箱：guikequan@hmkx.cn）
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