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(lái)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生問(wèn)題，肥胖對個(gè)人健康的不良影響已經(jīng)有越來(lái)越多的證據。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(guò)多營(yíng)養的個(gè)體。

最近發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》上的一項研究顯示，母親營(yíng)養過(guò)剩，會(huì )將肥胖和代謝障礙傳給直系后代，甚至會(huì )傳到第三代。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肥胖后，發(fā)現母鼠所生的兒子們會(huì )通過(guò)精子中的一類(lèi)RNA分子繼續影響第三代，不僅跨代傳遞肥胖，還讓第三代出現了容易“沉溺于享樂(lè )”的行為，比如對酒精、藥物等成癮物質(zhì)更敏感。

為了誘導肥胖，科學(xué)家們在一部分母鼠懷孕前3周開(kāi)始給它們喂食高脂肪鼠糧（能量的60%來(lái)自脂肪），并持續到母鼠的妊娠期和哺乳期；另一部分作為對照的母鼠則吃的是普通鼠糧。等這些母鼠生下的孩子們長(cháng)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(lèi)被稱(chēng)為tsRNA的分子。

tsRNA來(lái)源于tRNA，是一類(lèi)長(cháng)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(lái)人們發(fā)現，它們的表達受到生理條件的調控，也參與調節生物過(guò)程。因此，tsRNA被看作一種表觀(guān)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)養所的翟琦巍等科學(xué)家在三年前首度發(fā)現，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(méi)有攝入高脂飲食，只不過(guò)有些擁有一個(gè)連續9周高脂飲食的媽?zhuān)鼈兊木觮sRNA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(guān)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出來(lái)了！注射高脂飲食-tsRNA而出生的后代，無(wú)論雌雄，體重都顯著(zhù)高于注射普通飲食-tsRNA的對照組。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(méi)什么差別的。

除了體重上的表現，“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(zhù)還考察了后代小鼠的肥胖傾向與滿(mǎn)足口腹之欲有關(guān)的獎賞中樞有沒(méi)有聯(lián)系。通常來(lái)說(shuō)，小鼠們如果可以在糖溶液和水，或者酒精和水之間自由選擇，它們會(huì )偏愛(ài)糖溶液和酒精，原因是這些會(huì )讓神經(jīng)系統更快樂(lè )。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的小鼠面對不同濃度的酒精時(shí)都喝得更多，用研究者的話(huà)說(shuō)，表現出明顯的享樂(lè )性飲酒行為。類(lèi)似的，這些小鼠對興奮性藥物安非他命的敏感性也更強。

高脂飲食-tsRNA組的小鼠不加節制的飲食在面對“垃圾食品”時(shí)表現得更加明顯。研究者“別有用心”地在幾周時(shí)間內提供了應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(wèn)題已經(jīng)不局限于“垃圾食品”的攝入者。盡管這些結果目前只是動(dòng)物模型給我們的提示，但對于肥胖問(wèn)題日益嚴重的人類(lèi)而言，不能不說(shuō)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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