在受孕前暴露于寒冷导致所得后代具有更多棕色脂肪组织,这可防止过多的体重和代谢紊乱。研究老鼠的科学家发现,这些信息是由精子传递的,人类也有类似的相关性。
任何有大量棕色脂肪组织或棕色脂肪的人都可以算是幸运的:这种组织 - 在舌下,锁骨周围和脊柱周围的某些人身上发现 - 可以帮助他们消耗多余的能量。有人拥有的棕色脂肪越多,活动越多,他们的风险似乎就会变得超重或发展为代谢紊乱。
由ETH教授Christian Wolfrum领导的国际研究小组现已表明,棕色脂肪组织形成的一个关键变量是在受孕前设定的:在交配前在低温下度过时间的雄性将产生具有更活跃的棕色脂肪组织的后代。这实际上意味着父亲所经历的环境影响会传递给他的后代。
分析计算机断层扫描图像
研究人员通过研究小鼠得出了这个结论,但在人类中,受孕前的环境温度与棕色脂肪的流行之间存在相关性。与苏黎世大学医院的同事一起,ETH科学家分析了8,400名成年患者的计算机断层扫描图像。他们指出,7月至11月出生的人(意味着他们是在寒冷的一半中被怀孕)比1月至6月期间出生的人(在一年中较炎热的时候怀孕的人)具有明显更活跃的棕色脂肪组织。
为了跟进这种相关性,研究人员对小鼠进行了研究。他们将动物保持在适中(23摄氏度)或凉爽(8摄氏度)的温度,并让它们交配。对后代的分析表明,温度雌性保持在交配之前和之后对其后代的棕色脂肪组织的水平没有影响,但对于雄性不是这样:雄性的后代保持在凉爽的环境中交配前几天的棕色脂肪组织比保持在温带环境中的雄性更活跃。此外,保持在凉爽条件下的雄性的后代更好地保护免受超重 - 它们在高脂肪饮食中获得较少的重量 - 并且对抗代谢紊乱。
精子的表观遗传变化
利用体外受精和精子研究,研究人员最终能够证明父亲所保持的环境温度信息是通过他的精子的表观遗传编程传递给他的后代的。这是指DNA上化学标记(甲基化)特定模式的变化。
多年来已知某些环境因素可以改变精子的表观遗传模式。科学家们现在首次展示的是环境温度也会导致表观遗传变化。
棕色脂肪细胞燃烧能量产生体热,因此具有更多棕色脂肪组织的小鼠在低环境温度下更好地调节体温。“也许这可以保护他们免受冰冷,这可能解释了为什么在进化过程中选择了这种表观遗传机制,”ETH Wolfrum教授说。
在家温度和超重
ETH科学家从他们对小鼠和男性的研究中获得的结果与先前的观察一致,即寒冷地区的人们具有特别高水平的棕色脂肪组织。“直到现在,人们都认为这与人们一生中所经历的温度有关,”Wolfrum说,“但我们的观察结果表明受孕前的温度也可能影响后来的棕色脂肪水平。”
Wolfrum指出了另一种相关性:近几十年来平均室内温度有所增加,至少在美国已经对这一主题进行了研究。更重要的是,研究表明,人们在家中体验的温度与他们的超重程度有关。“我们的工作突出了可能的机制,”Wolfrum说。
这是否意味着应该建议那些想要孩子的夫妇让这个男人在寒冷的湖中游泳,甚至在恋爱之前在雪地里玩耍?“在我们提出这样的建议之前,我们需要更密切地研究人们的相关性,”Wolfrum说,“但是,感冒的可能需要持续更长时间才能对表观遗传产生影响。节目。冒冷水或者花一小段时间躺在一块冰上可能是不够的。“科学家们正在计划一项研究,将比较夏季和冬季人类精子的表观遗传编程
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