父亲接触微塑料会改变后代的代谢健康

父亲接触微塑料会改变后代的代谢健康

加州大学河滨分校生物医学科学家进行的一项研究首次表明，父亲接触微塑料 (MP) 会引发后代代谢紊乱。使用小鼠模型的研究揭示了环境污染物影响子孙后代健康的一种以前未知的途径。

发表在《自然》杂志上的研究称，虽然 MP 已经在人类生殖系统中被发现内分泌学会杂志是第一个缩小父亲接触 MP 与下一代（“F1 后代”）长期健康之间差距的项目。

MP 是消费品和工业废物分解时形成的微小塑料颗粒（小于 5 毫米）。代谢紊乱是指一系列会增加患心脏病和糖尿病风险的疾病，包括高血压、高血糖和体内脂肪过多。

为了诱发 F1 后代代谢紊乱，研究人员给它们喂食高脂肪饮食。这种方法有助于揭示父亲暴露的影响，这些影响在正常营养条件下可能保持轻微或隐藏。高脂肪饮食模仿了西方饮食等常见的不健康饮食习惯，并增加了代谢风险。由于父亲本身定期喂养，因此在 F1 后代中观察到的肥胖与营养有关。

研究小组发现，暴露于 MP 的雄性小鼠的雌性后代比未暴露的父亲的后代更容易出现代谢紊乱，即使所有后代都接受相同的高脂肪饮食。

这种性别特异性效应的确切原因仍不清楚。在我们的研究中，女性后代出现了糖尿病表型。我们观察到它们肝脏中促炎症和促糖尿病基因的上调，这些基因以前与糖尿病有关。在雄性后代中没有观察到这些变化。”

周常成，加州大学河滨分校医学院生物医学教授，该研究的主要作者

研究小组发现，尽管雄性后代没有患上糖尿病，但他们的脂肪量确实出现了轻微但显着的下降。雌性后代表现出肌肉质量减少和糖尿病增加。

为了了解这种性状是如何遗传的，研究人员使用了加州大学河滨分校开发的一种名为 PANDORA-seq 的特殊测序技术。他们发现 MP 暴露会改变精子的“货物”，影响调节基因开启和关闭的小分子。

特别是，MP暴露显着改变了精子的小RNA谱，包括tRNA衍生的小RNA（tsRNA）和rRNA衍生的小RNA（rsRNA）——小非编码RNA的类型。与提供生命“蓝图”的 DNA 不同，这些 RNA 分子可以像基因的“调光开关”一样，控制基因在发育过程中表达的多少。

“据我们所知，我们的研究首次表明，父亲接触微塑料会影响精子的小非编码 RNA 谱，并导致后代代谢紊乱，”Zhou 说。

周强调，这项研究表明塑料污染的影响不仅限于那些暴露在外的人；它会留下使儿童容易患慢性疾病的生物学印象。

他说：“我们的发现开辟了环境健康的新领域，并将焦点转移到父母双方的环境如何有助于孩子的健康。” “小鼠研究的这些发现可能对人类有影响。计划生育的男性应该考虑减少接触微塑料等污染物，以保护自己和未来孩子的健康。”

研究小组希望这些发现能够指导未来关于 MP 甚至更小的纳米塑料如何影响人类发展的研究。

周说：“我们未来的研究可能会研究母亲的暴露是否会带来类似的风险，以及如何减轻这些代谢变化。”

来自 UCR 的 Seung Hyun Park、Jianfei Pan、Ting-An Lin、Sijie Tang 和 Sihem Cheloufi 加入了 Zhou 的研究；犹他大学医学院的 Xudong Zhang 和 Qi Chen；和通周在内华达大学里诺医学院。

该研究部分得到了美国国立卫生研究院的资助。

资料来源：