一胖毀三代？高脂飲食引起的肥胖會(huì)跨代傳遞

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來源：學(xué)術(shù)經(jīng)緯

2019-05-29

作為一個(gè)影響全世界的重要衛(wèi)生問題，肥胖對(duì)個(gè)人健康的不良影響已經(jīng)有越來越多的證據(jù)。然而，肥胖雖然不傳染，受肥胖影響的卻不只是那些攝入了過多營(yíng)養(yǎng)的個(gè)體。

最近發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的一項(xiàng)研究顯示，母親營(yíng)養(yǎng)過剩，會(huì)將肥胖和代謝障礙傳給直系后代，甚至?xí)鞯降谌?。蘇黎世大學(xué)的Gitalee Sarker博士與其同事給母鼠喂食高脂飲食誘導(dǎo)肥胖后，發(fā)現(xiàn)母鼠所生的兒子們會(huì)通過精子中的一類RNA分子繼續(xù)影響第三代，不僅跨代傳遞肥胖，還讓第三代出現(xiàn)了容易“沉溺于享樂”的行為，比如對(duì)酒精、藥物等成癮物質(zhì)更敏感。

為了誘導(dǎo)肥胖，科學(xué)家們?cè)谝徊糠帜甘髴言星?周開始給它們喂食高脂肪鼠糧（能量的60%來自脂肪），并持續(xù)到母鼠的妊娠期和哺乳期；另一部分作為對(duì)照的母鼠則吃的是普通鼠糧。等這些母鼠生下的孩子們長(zhǎng)到成年后，研究者從雄鼠的精子中獲取了RNA，并從中提取出一類被稱為tsRNA的分子。

tsRNA來源于tRNA，是一類長(zhǎng)度集中在30~34個(gè)核苷酸的小RNA。雖然tsRNA不編碼蛋白質(zhì)，但近些年來人們發(fā)現(xiàn)，它們的表達(dá)受到生理?xiàng)l件的調(diào)控，也參與調(diào)節(jié)生物過程。因此，tsRNA被看作一種表觀遺傳信息的載體。

中科院動(dòng)物所的周琪、段恩奎和中科院營(yíng)養(yǎng)所的翟琦巍等科學(xué)家在三年前首度發(fā)現(xiàn)，雄性小鼠被喂食高脂飲食而肥胖后，其精子的tsRNA片段會(huì)在子代中引發(fā)代謝紊亂。

此次研究中，雄性小鼠本身并沒有攝入高脂飲食，只不過有些擁有一個(gè)連續(xù)9周高脂飲食的媽，它們的精子tsRNA會(huì)傳遞給后代什么影響呢？研究者把tsRNA分別注入正常的受精卵中，獲得了第三代進(jìn)行觀察。

第三代小鼠斷奶后讓它們自由進(jìn)食，不出幾周差別就顯現(xiàn)出來了！注射高脂飲食-tsRNA而出生的后代，無論雌雄，體重都顯著高于注射普通飲食-tsRNA的對(duì)照組。而且，CT掃描顯示，體重更高的原因在于體脂含量更高、脂肪更多，而瘦肉量是沒什么差別的。

除了體重上的表現(xiàn)，“祖輩”的高脂飲食還讓這些后代小鼠的代謝也受到明顯影響，包括血漿胰島素水平、膽固醇水平等都變得更高。

有趣的是，研究者接著還考察了后代小鼠的肥胖傾向與滿足口腹之欲有關(guān)的獎(jiǎng)賞中樞有沒有聯(lián)系。通常來說，小鼠們?nèi)绻梢栽谔侨芤汉退?，或者酒精和水之間自由選擇，它們會(huì)偏愛糖溶液和酒精，原因是這些會(huì)讓神經(jīng)系統(tǒng)更快樂。然而，同樣是攝入酒精，研究者注意到，那些注射了高脂飲食-tsRNA的小鼠面對(duì)不同濃度的酒精時(shí)都喝得更多，用研究者的話說，表現(xiàn)出明顯的享樂性飲酒行為。類似的，這些小鼠對(duì)興奮性藥物安非他命的敏感性也更強(qiáng)。

高脂飲食-tsRNA組的小鼠不加節(jié)制的飲食在面對(duì)“垃圾食品”時(shí)表現(xiàn)得更加明顯。研究者“別有用心”地在幾周時(shí)間內(nèi)提供了應(yīng)有盡有的高脂飲食和糖水供小鼠們隨意取用。每周的體重測(cè)量顯示，高脂飲食-tsRNA后代果然吃得更多也更胖了。

借由tsRNA的傳遞，高脂飲食造成的肥胖表型、代謝問題已經(jīng)不局限于“垃圾食品”的攝入者。盡管這些結(jié)果目前只是動(dòng)物模型給我們的提示，但對(duì)于肥胖問題日益嚴(yán)重的人類而言，不能不說這是一個(gè)值得重視的警示。

參考資料：

[1] Gitalee Sarker et al., (2019) Maternal overnutrition programs hedonic and metabolic phenotypes across generations through sperm tsRNAs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Doi: 10.1073/pnas.1820810116

[2] Qi Zhou et al. (2016) Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder. Science. DOI:10.1126/science.aad7977

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