Diabetes:运动拯救精子！哈佛科学家发现运动能逆转高脂饮食对精子的有害影响，降低后代患肥胖和糖尿病的风险
2018-12-04 奇点糕 奇点网
最近，美国哈佛医学院Laurie Goodyear和俄亥俄州立大学的Kristin Stanford博士在小鼠中发现，运动逆转了父亲因高脂饮食对精子造成的不良影响，从而改善了后代的葡萄糖代谢缺陷。这有助于减少后代的肥胖和2型糖尿病风险。
最近，美国哈佛医学院Laurie Goodyear和俄亥俄州立大学的Kristin Stanford博士在小鼠中发现，运动逆转了父亲因高脂饮食对精子造成的不良影响，从而改善了后代的葡萄糖代谢缺陷。这有助于减少后代的肥胖和2型糖尿病风险。
他们发现，当雄性小鼠吃高脂饮食时，不仅其本“鼠”体重上升，他们的后代也出现了代谢缺陷。而如果让吃高脂饮食的父亲同时进行锻炼，其生育的后代的健康状况就有了明显改善。这一切，都源自在于精子中小RNA的改变。这项研究发表在近期的著名学术期刊Diabetes上。
左Goodyear博士，右Stanford博士
表观遗传的例子已经有很多了。不久前，我们刚报道了父亲吸烟能影响自己精子中DNA的甲基化状态，损害后代大脑功能的研究。
其实不仅是吸烟，父母的营养状况也会影响后代的健康。
无论是在小鼠还是人类中都发现，母亲营养过剩或者营养不足都会对后代有不利影响，影响包括胎儿发育，后代生长以及长远的健康。此外还有研究表明，父亲也会导致后代出现肥胖症或代谢紊乱。
唉，看着都是有害的遗传，难道父亲就不能给孩子带给好的影响吗？
这些有害的表观遗传好像都是不好的习惯引起的。那一些好的习惯，比如运动，能让人聪明，健美，又强壮，是否也可以遗传呢？Goodyear博士很赞赏这个想法。
她的团队在小鼠中进行了实验。他们给雄性小鼠喂食高脂饮食或普通饮食，3周后发现高脂饮食的小鼠体重明显要更高，葡萄糖耐受能力也被损害了。不仅如此，这些小鼠的后代体重更重，葡萄糖耐受能力变弱，而且胰岛素耐受能力也受到了损害。
在另外一组实验中，研究人员让高脂饮食的雄性小鼠同时进行跑步锻炼，发现其生育的后代就健康多了。体重和正常食物组的后代类似，葡萄糖和胰岛素耐受能力也处于正常水平。父亲锻炼后，这些损害在后代中不存在了！
饮食和锻炼对小鼠体重及葡萄糖耐受能力的影响
那到底是哪些组织增加了对葡萄糖的耐受呢？将放射性标记的脱氧葡萄糖注射到小鼠血液中，经对比发现，锻炼过的小鼠的后代骨骼肌，腓肠肌，趾长伸肌以及心脏处的葡萄糖吸收都有明显增加。此外，腹膜处的脂肪组织也吸收了更多的葡萄糖。
锻炼过的父亲生育的后代对葡萄糖的吸收能力明显增加了，这对于血糖的控制有重要意义！
父亲锻炼究竟是如何影响到后代的呢？
只能到精子中去找了。
对比吃高脂饮食和普通饮食，以及锻炼和没锻炼的小鼠的精子，发现他们的精子数量倒是没什么差别，但是精子的运动能力却明显不同。吃高脂饮食又喜欢久坐的小鼠，运动的精子比例最低；吃高脂饮食后被“强迫”锻炼的小鼠，运动精子的比例回到了和吃普通饮食的小鼠一个水平。原来，如果父亲运动的话，他们的“小蝌蚪”也喜欢运动，变得更有活力！
当然，说到遗传，那就避不开遗传物质了。
研究人员将这些小鼠精子里的小RNA进行了测序，发现高脂饮食改变了精子中一些小RNA的丰度，而这些小RNA之前被证明会影响后代的代谢功能。
有意思的是，有运动习惯的雄性小鼠的精子中，这些小RNA又回到正常水平了。也就是说那些由高脂饮食引起的，本来是准备“躲”在精子“祸害”后代的负面因子，在父亲的努力锻炼下，被消灭在了萌芽中！
不同组小鼠的精子活力和小RNA的变化
本文作者表示，这项研究第一次详细展示了运动对于精子中小RNA的影响，为未来的探索打下了一个坚实的基础。更重要的是，他们发现父亲锻炼可能有助于减少下一代肥胖和2型糖尿病的犯病风险。
高脂饮食或者锻炼的影响对个体本身来说，可能只是会存在于某些组织中，而且更多是实时的。但是若被刻在精子里遗传给了后代，那后代全身的细胞可能会都带有这种影响，而且很有可能是终身的。
加拿大麦吉尔大学的表观遗传学家Sarah Kimmins表示：“这项科学研究的结果非常坚实，而且非常令人兴奋！”
父亲对孩子的爱，可以在他们出生前就给予。还有什么理由不去运动呢？
原始出处：Stanford KI, Rasmussen M, Baer LA, et al. Paternal Exercise Improves Glucose Metabolism in Adult Offspring. Diabetes. 2018 Dec;67(12):2530-2540.
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