精子sncRNAs在环境暴露相关跨代遗传中的作用
2022-04-21华敏敏施惠娟茹彦飞
中国生物化学与分子生物学报 2022年2期
华敏敏, 施惠娟, 茹彦飞
(1)上海市生物医药技术研究院,国家卫生健康委员会计划生育药具重点实验室,复旦大学, 上海 200032; 2)西湖大学生命科学与生物医学浙江省实验室,浙江省结构生物学研究重点实验室/浙江省生长调控和转化研究 重点实验室,生命科学学院, 杭州 310024)
精子是一类高度特异化的细胞,它的发育起始于睾丸中的原始生殖细胞,经历一系列复杂的精子发生过程,最终在附睾中发育为成熟精子。成熟精子经由受精过程与卵子结合,在将父源性的遗传信息传递给子代的同时,还会传递大量的表观遗传信息,包括DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA等,这些信息的改变并不依赖于DNA序列的变化。表观遗传信息与遗传信息一起,共同参与了受精过程及早期胚胎的发育,并可能最终影响子代的健康[1-4]。
依据已有的发育生物学及流行病学数据,环境因素可能是影响子代健康的重要因素[5]。从蠕虫到哺乳动物,包括人类,亲本的生活环境可影响子代的健康[6, 7]。Anway等[8]最先证明,对孕期大鼠进行环境因素——内分泌干扰物(vinclozolin)——的暴露可导致子代雄性大鼠睾丸DNA甲基化水平发生改变,同时引起精子质量的下降,且这些改变可持续至F4代。另有在人群样本中研究发现,吸烟以及营养状况的改变可导致可遗传的健康变化。例如,子代较易出现糖尿病和心血管疾病等[9, 10]。此外,来自不同实验室的研究均表明,环境暴露包括高脂饮食(high fat diet, HFD)[1, 11]、低蛋白饮食(low protein diet, LPD)[4]和心理压力[12, 13]等,可引起父代表型变化,并可通过父代生殖系统以非孟德尔遗传的方式传递给后代。……
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