爸爸的精子里不僅有遺傳密碼，還有他的人生
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本文由公家號 “把科學帶回家” 供給
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若是你是男孩子，你喜好熬夜，愛吃垃圾食物，不愛活動，體重超標，抽煙喝酒，吃抑郁藥，精力壓力還很大，你的人生軌跡會被你的身體，還有精子記住，然后傳遞給你的孩子，你怕不怕？
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在曩昔的幾十年里，越來越多的研究發現，精子會記住男性的糊口習慣，并把這些信息傳遞給他的兒女。
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來歷 NHS 等
編譯 七君
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直到 30 年前，不少科學家們還認為，怙恃傳遞給孩子的，只有他們的 DNA 罷了。出格是父親的身體和精力狀況，是不成能影響孕育中的寶寶的。
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跟著表不雅遺傳學的鼓起，這種觀點被推翻了。若是說 DNA 是一本記實著遺傳信息的藍圖合訂本，那么此中一些藍圖會被拿出來利用，別的一些則會被封存，不外藍圖合訂本里并沒有記錄哪些該用，哪些不應用。
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這本藍圖合訂本的利用申明存在于 DNA 以外的處所，這就是表不雅遺傳學的研究規模。
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早在 60 年月，波士頓大學的藥學家 Gladys Friedler 就曾拿大鼠做過嘗試。她給大鼠爸爸打針嗎啡，然后過了幾天讓它們和沒有被打針嗎啡的母鼠交配，成果生出來的兒女不單體重過輕，還發育遲緩。
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不外那時，沒有學者相信她的研究，她的前導師甚至建議她別搞學術了。Friedler 回憶：“大師認為，出生缺陷這種事不該該在父切身上找原因。我起頭沒意識到這種成見，我是因為無邪才做男性的表不雅遺傳的研究的。”
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美國國度職業平安衛生研究所的高級風行病學家 Barbara Grajewski 說：“對男性的生殖健康的研究遠遠掉隊于對女性的研究。”直到 80 年月，男性表不雅遺傳學依舊是一片無人問津的荒地。
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加拿大麥吉爾大學的男科學家 Bernard Robaire 在 80 年月曾經被一個腫瘤學家問過一個奇異的問題。腫瘤學家問他，為什么接管過化療和放療的睪丸癌患者會不孕不育呢，他們中的很多人的精子仍是有活力的啊。
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Robaire 也很受驚。他檢索了文獻，卻得不到切當的謎底，是以他擼起袖管起頭本身研究。
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他和一位本家兒攻出生缺陷的研究者一路寫了研究基金申請，可是卻被打了回來，并且這份申請書獲得的評分“是我這輩子最差的”。那時的評委直截了本地寫道：“底子說不通，男性服用的藥物怎么可能會影響兒女？”
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那時的科學無法詮釋這個問題，因為教科書告訴大師，是女性妊娠 10 月產下胎兒，父親僅僅供給了他那一份的 DNA 罷了。腫瘤學家們也大都認為，在治療睪丸癌的過程中，精子被殺死了，一旦遏制治療，精子應該從頭恢新生力才對啊。
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可是 Robaire 卻發現一個奇異的現象——化療是降低了精子質量，但這些精子依舊可以或許使卵子受精，不外，這些受精卵會自行流產。嚙齒動物的研究發現，即使這些受精卵勉強發育當作胚胎，生出的幼鼠發育也極端遲緩。
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Robaire 后來對人類的研究也證實了這一點。接管過化療的 2 年后的睪丸癌患者依舊在發生出缺陷的精子（DNA 斷裂，或染色體數目異常），“化療的損害真的很大。”
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這些就是男性生殖的表不雅遺傳學的最早證據。
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“殺精”兇手
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其他學者后來陸續獲得了更多表不雅遺傳學的證據，而且錨心猿意馬了一些導致男性精子異常的“殺精”兇手。
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好比，一些早期的研究發現，和從事通俗工作的男性比擬，若是男性在工作的過程中經常接觸重金屬（如鉛和汞），那么他們的老婆流產的可能性就更高；常接觸殺蟲劑的男性的兒女也更可能患上白血病。
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也有研究表白，若是男性經常接觸染色劑、顏料、溶劑等化學品，他們的孩子患有出生缺陷，或患有兒童癌癥的可能性更高。
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此中最為典型的例子，就是越戰老兵。
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越戰老兵的兒女患有脊柱裂（spina bifida）的可能性就更高，這就是表不雅遺傳的另一個鮮活實例。這是因為，越戰老兵表露在橙劑（美軍曾在越南實施落葉打算，目標是讓越南戎行掉去叢林的保護，橙劑是那時利用的除草劑）的可能性遠高于通俗人。
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脊柱裂
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除了化工企業工人和越兵士兵，醫療行業的男性也面對著不孕不育的風險。
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麻醉氣體對男性生殖的影響已經獲得了確鑿無疑的證據。牙醫、手術室手藝員或者麻醉醫師的老婆更可能流產。是以美國職業平安與健康辦理局（OSHA）在官網上對麻醉氣體的風險進行了大篇幅的申明，并建議企業庇護員工的健康。
不僅工作中的化學品對精子質量有影響，某些藥物也會導致男性生殖呈現各類問題。
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2009 年的一項研究發現，服用抗抑郁藥帕羅西汀（paroxetine）的男性的精子發生 DNA 碎片化的可能性為通俗男性的 5 倍，這樣的精子更輕易導致流產。這項研究的本家兒要作者，康奈爾大學的泌尿學家 Peter Schlegel 暗示：服藥男性的“精子在經由過程人體時發生了異常，是以損壞了。”
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胖爸爸，瘦爸爸
即使不和有害化學品接觸，爸爸們的不良糊口習慣也會烙印在它們的精子里。
很多動物研究發現，在交配前履歷食物褫奪的小鼠父親的兒女的血糖程度更低。大鼠父親若是飲用酒精，那么兒女出生時體重更低，在迷宮里的空間進修能力更差。
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而抽煙的人類的精子染色體數目更輕易發生異常，這輕易導致流產或唐氏綜合征。
同樣，爸爸的體重也會影響孩子的健康。
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美國配偶產科醫師學會（ACOG）本家兒席，杜克大學醫學院的產科學傳授 Haywood Brown 也強調：“受孕前 3-6 個月的健康對孩子來說很主要，你要確保那段時候你身強體健。肥胖男性的精子數目更少，而母親肥胖是嬰兒患有出生缺陷，好比先天心臟病的高危身分。”
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此外，猶他大學醫學院的 Kirtly Jones 生殖醫學傳授暗示，對父親患有肥胖癥的孩子的臍帶血研究表白，這些孩子的節制發展和鈣的利用的一個相關基因的表達發生了轉變，這將影響他們將來的發育。
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Jones 介紹，這些年還有針對肥胖癥男性在減肥手術前后的精子發生的轉變的研究。成果發現，減肥手術對精子的表不雅遺傳起到了很大的影響。
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好比，丹麥哥本哈根大學醫學院的研究者曾對 13 個清癯的男性和 10 個肥胖癥男性的精子進行了比對。他們發現，兩者節制兒女胃口相關的表不雅遺傳標識表記標幟分歧。
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后來，他們又比對了胃旁路手術（讓胃以分歧體例從頭毗連腸道的減肥手術）前后，肥胖癥男性精子的轉變。他們發現，手術前后，精子的 DNA 平均發生了 4000 個布局性轉變。這項研究頒發在 2015 年的《Cell Metabolism》上。
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胃旁路手術示意（左邊）
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該研究的本家兒要研究者之一，哥本哈根大學根本代謝研究中間本家兒任 Romain Barrès 暗示，“風行病學早就不雅察到了急性營養應激，好比饑饉對兒女糖尿病患病率的影響。”例如，瑞典某個村莊在發生饑饉后，第三代人患有心血管代謝疾病的可能性顯著增添。
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這種轉變可能是表不雅遺傳學轉變（如 DNA 甲基化，或小 RNA）帶來的。Barrès 說：“我們沒料到會發現情況壓力有這么大的表不雅遺傳影響。糊口體例和情況身分會影響下一代的飲食。”
壓力山大的爸爸，壓力山大的寶寶
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有意思的是，一些動物研究發現，父親在母親受孕前的精力狀況，也會寫到它的精子里。
2013 年，賓夕法尼亞大學的研究者頒發在《神經科學雜志》（Journal of Neuroscience）上的一項研究發現，壓力山大（應激）的小鼠爸爸的精子發生了轉變，它們兒女的大腦應激反映也不正常。
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小鼠要花 42 天才能發生精子，是以在這 42 天里，研究人員一向在讓小鼠爸爸神經嚴重，好比給它們聞狐貍的味道，把它們的窩弄濕，把它們關小管子，或者制造奇異的噪音。在這心驚膽戰的 42 天里，這些小鼠爸爸的精子的 DNA 自己沒有發生轉變，可是 DNA 的表不雅遺傳卻改變了（9 個小分子 RNA 發生了轉變）。
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2015 年頒發在《美國國度科學院院刊》（PNAS）上的一項研究也證實小分子 RNA （包含 22 個核苷酸的 RNA）是記實爸爸壓力的載體，小鼠爸爸若是壓力很大，那么小鼠海說神聊鼻也會遺傳爸爸的壓力，表示出近似的行為。
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996 的備孕爸爸們，要注重減壓了。
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爸爸也需要備孕
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看來，需要做備孕籌辦的，不僅是媽媽們。2018 年 4 月頒發在《柳葉刀》（the Lancet）上的 3 項綜述性研究更同時把劍指標的目的了備孕期的爸爸們。
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這三項研究指出，父親在配頭受孕前的健康狀況會影響配頭的孕期健康以及孩子的健康，好比出生時的體重、新陳代謝、免疫系統以及神經系統方面的持久發育。
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第二項研究中寫道：備孕期“怙恃的不良健康狀況、不良代謝和飲食習慣會增添兒女患有慢性疾病的可能性。”
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哈佛大學醫學院的兒科學傳授 Milton Kotelchuck 暗示：“這些研究很主要，它們證實怙恃兩邊的備孕對孩子在出生時以及平生健康的促進感化。”
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他說：“大大都主要的表不雅遺傳以及胚胎發育在懷胎的頭幾周就心猿意馬下來了，這個時辰很多人還不知道本身懷孕了。你的大腦、你的整個脊椎和神經系統發育都是在那段期間里形當作的。
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男性的健康會影響精子質量，是以對配頭受孕有影響。父親的基因在胎盤發育，以及胎盤是否獲得充沛營養這些方面闡揚了主要感化。”
好比，頒發在 2013 年的《美國國度科學院院刊》（PNAS）上的一項對驢騾（爸爸是馬，媽媽是驢）和馬騾（爸爸是驢，媽媽是馬）的研究顯示，來自父親的基因在胎盤中占有本家兒導地位，來自父親的印跡基因（來自父親和母親的基因別離帶有某種標識表記標幟，這種特別標識表記標幟使厥后代只表達來歷于父親或母親基因的現象稱為基因組印跡）在胎盤中獲得了更多的表達。
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這個器官是精子領會爸爸人生的窗口
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那么，精子到底是怎么知道爸爸們的糊口習慣的呢？
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近年的研究發現，精子“竊看”本體糊口的一個窗口，就是男性的附睪。
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健康的（左黃色）和發炎的附睪（右橙色）
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是這樣的，睪丸發生精子后，精子就起頭沿著彎曲而漫長的附睪標的目的前游動。人類附睪拉直可達 6 米，精子顛末這個管道需要大約 2 周。
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固然睪丸發生的精子攜帶的 DNA 和已經抵達附睪結尾的精子的 DNA 一模一樣，可是當精子穿越附睪的時辰，會加載指導基因表達的信息。你可以把這個過程看作精子的西天取經——獲取 DNA 的利用申明之旅。
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此中一種 DNA 利用仿單，是小 RNA（由少于 200 個核苷酸組成的核糖核酸）。小 RNA 并不包含遺傳信息，但卻能指導基因表達。
2016 年，馬薩諸塞大學醫學院的生物醫學傳授 Oliver Rando 的團隊發現，在精子起頭附睪之旅時，精子起首被“拆開”，丟掉了大部門小 RNA，然后再被植入新的小 RNA 從頭組裝好。有意思的是，若是精子丟掉了大部門小 RNA，那么它們發生的受精卵底子無法著床，這可能是某些男性不育的一個原因。
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Rando 暗示：“附睪是人體中受到起碼研究的器官了，成果這個我們不太正視的器官卻在生殖中闡揚了主要感化。”馬里蘭大學的生物學家 Heidi Fisher 認為，這些設計優良的研究可以幫忙我們理解男性不育問題。
半個宿世紀曩昔了，科學家們終于發現，父親的人生履歷和糊口習慣也會在孩子身上留下深刻的烙印。Friedler 說，對父親的表不雅遺傳的研究終于“從癡人說夢釀成了研究前沿。”
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然而，研究的匱乏依舊造當作了龐大的損掉。每年全球有 8 百萬孩子帶著嚴重的基因缺陷出生在這宿世上，占比達到 6%。而按照非盈利組織出生缺陷基金會（March of Dimes）2006 年的報道，今朝 50%的出生缺陷原因不明。
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若是來自爸爸的表不雅遺傳獲得更好的研究，那么將有更多的孩子安然落地。
“爸，我這么胖還這么黑，是不是你在懷我的時辰愛喝肥宅歡愉水？”
- 發表于 2019-10-03 00:50
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