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母親在懷孕期間的飲食不僅會顯著影響她孩子的健康，還會影響後代。 這是《科學》雜誌上新報告的結論，該報告將懷孕小鼠母親的不良飲食與小鼠後代和孫子的葡萄糖不耐受和胰腺問題聯絡起來。 這些小鼠糖尿病症狀通過幾代小鼠傳遞下去，即使構成生物體遺傳密碼的字母（A、T、C 和 G）沒有任何明顯的改變。
這項研究只是最新的研究，表明環境因素（例如子宮內的飲食）可以從根本上改變控制雄性後代精子 DNA 活動的開關，即使它們實際上不會導致生物體潛在遺傳藍圖的突變。 作者說，表觀遺傳學，或者說經驗和環境如何影響基因的功能，在這裡發揮了作用。“我們的發現意義重大，因為它表明你子宮內的環境不僅會影響你的健康，還會永久性地改變你在孩子受孕時傳遞給他們的資訊，而這會影響他們成年後的健康，” 該研究作者伊麗莎白·雷德福說，她在劍橋大學攻讀MB/PhD學生時撰寫了這篇論文。這項新研究建立在早期工作的基礎上，並鞏固了表觀遺傳學與這些跨世代健康問題之間的聯絡。
生物學家早就知道，準媽媽在懷孕期間的飲食有助於或損害她後代的健康，並且她們從食物中提取的營養可以觸發基因表達的改變，尤其是在早期發育過程中。 但這種表觀遺傳變化如何（甚至是否）影響孫輩甚至曾孫輩的健康，這一點尚不清楚。 在雷德福的研究中，在懷孕小鼠在懷孕後期基本被餵食了六天的飢餓飲食後，顯然感受到了跨世代的漣漪效應。 在此期間，它們的標準小鼠食物被減半。 營養不足的時期與被稱為甲基的小原子集合通常會附著在精子 DNA 上並將基因鎖定在“開”或“關”位置的時間一致，這種方式會在生物體的一生中持續存在。
在低營養飲食的母親所生的雄性小鼠中，它們的精子 DNA 上特定位置的甲基新增量減少了 10% 到 30%，這可能導致基因活性低於正常預期。 作者說，甲基新增量的這些變化可能是小鼠出現類似糖尿病症狀的原因。 即使下一代小鼠（孫輩）的精子上沒有相同的改變標記，它們也遭受了相同的健康問題。 究竟為什麼會這樣仍然是個謎。“我們還不瞭解它們是如何儲存這種表觀遺傳資訊的，因為它們失去了在受精時獲得的[甲基]變化，” 雷德福說。 她的團隊說，一種解釋可能是，某種其他形式的表觀遺傳資訊也被繼承下來，或者這些變化發生在早期（當胚胎只有幾個細胞大時），因此即使表觀遺傳“資訊”本身丟失了，這種影響也是不可磨滅的。 其他最近的研究已經確定了由父母飲食影響的多代 DNA 開關變化，但一些研究人員表示，這些變化可能是傳統遺傳而不是表觀遺傳效應的結果。
雷德福的研究確定了精子 DNA 中 111 個區域，這些區域在兒子的精子中甲基含量持續減少。 這項工作研究的是雄性小鼠而不是雌性小鼠，因為研究小鼠精子並尋找 DNA 上的一致標記比探索雌性小鼠理論上可以透過多種方式接受此類遺傳指令（例如透過線粒體 DNA）的方式更容易。
下一步是將飲食如何影響多代小鼠與其對人類的影響聯絡起來。“我們現在確實有足夠的資訊來將這項工作推廣到人類，” 加拿大表觀遺傳學、生殖和發育研究主席莎拉·金明斯說。“父親在營養方面接觸到的東西對他後代的健康有重大影響，這是一個研究不足的領域，” 她補充說。“擁有一個健康的父親孕前和擁有一個健康的母親一樣重要。”
哥倫比亞大學遺傳學和發育學教授蒂莫西·貝斯托警告說，其他因素可以解釋新的《科學》雜誌的發現。 首先，他認為研究人員選擇的小鼠品系可能影響了研究結果。 雷德福及其同事沒有研究近交小鼠，因為這些小鼠在實驗所需的限制性飲食中更難存活。（近交小鼠經常被研究，因為它們在幾代之間具有遺傳同質性。） 相反，雷德福研究了更多樣化的基因小鼠，它們可以更好地在不良營養條件下生存。 反過來，在第二代小鼠（出生時沒有在第一代小鼠中看到的精子 DNA 變化）中看到的健康問題可能在某種程度上是這種小鼠模型的遺傳固有問題，他認為。 然而，研究作者表示，他們已經建立了針對這種可能性的檢查，例如將這些小鼠與同一品種的對照小鼠進行比較。
目前，在有限的資料可用的情況下，也許最好是母親和父親都不要有不健康的行為——至少在孩子出生後。