强调爸爸可以通过对孩子的增长压力脆弱性

  • 发表2021年6月7日
  • 作者亚历克西斯Wnuk
  • 来源填充/ SFN.
蓝色背景上的红色和白色精子
iStock.com/RobinOlimb

爸爸可以传递给孩子的许多东西:x或y染色体,棕色的眼睛,呻吟诱导的爸爸笑话。在过去十年左右,研究人员已经了解到他们也可以赋予他们生活体验的影响。如果他们经历了创伤或慢性压力,他们的孩子可能会更容易受到压力。

西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的研究人员发现,一项在老鼠身上进行的新研究阐明了这是如何发生的:慢性压力会使精子中的基因表达发生重组,从而导致后代对压力的易感性增加。

这项研究表明,“精子可以是一些与压力有关的特征代际传递的活跃载体,”弗里德曼大脑研究所主任、该研究的主要作者埃里克·内斯特勒(Eric Nestler)说JNeurosci

通过表观遗传变化,人们可以从一代传递生命经验。这些没有变化DNA本身 - 核苷酸构建块的序列保持不变。相反,我们的经历可以调整遗传机械的其他部分,转向一些基因并沉默别人。

但精子是否以及如何传递这些修饰尚不清楚。内斯特勒的研究小组在之前的研究中发现,压力大的雄性小鼠的后代表现出焦虑和抑郁的迹象。但是,当他们使用体外受精而不是让老鼠自然交配来重复这个实验时,这些缺陷几乎察觉不到。

“也许通过将精子细胞放入培养皿中,我们允许一些细微的表观遗传变化删除,”雀巢说。

在目前的研究中,他和他的团队将想要成为鼠爸爸的老鼠放在一个笼子里,笼子里有一只更大、更有攻击性的老鼠,每天10分钟,连续10天。然后,他们让压力大的老鼠与一只雌性老鼠交配,并提取它们的一些精子,人工授精给另一只雌性老鼠。这是一个在老鼠身上很难实现的过程,但研究小组认为它可以保存精子中的任何表观遗传变化。

与没有压力的父亲的后代相比,通过自然交配和人工授精产生的老鼠在面对压力时表现出更多的焦虑迹象。奈斯特勒说,人工授精并没有捕捉到自然交配的全部特征,但它捕捉到了大部分行为特征。

接下来,研究人员分析了小鼠精子中的RNA。RNA或核糖核酸,是细胞DNA的读数。一些用于蛋白质的RNA码,其他RNAS代码,其他人会在和关闭基因,仍然是其他仍有神秘的功能。被更大,敏感的鼠标日被殴打,在强调爸爸的日子大量的RNA中,改变了超过1,000个基因的表达。有趣的是,他们只看到了表现出焦虑症状的老鼠爸爸的这种戏剧性变化。更具弹性小鼠,他们没有通过他们的遭遇与欺负者创伤,逃脱了大部分这些改变。

一些最显著的基因变化涉及到被称为长非编码RNA的遗传物质。内斯特勒说:“这是一种有趣的新发现的RNA类型,10年前我们甚至不知道它的存在。”这些200个核苷酸长的RNA链并不为蛋白质编码,而是调控其他基因的表达,并且被认为在几个发育过程中起着重要作用。

“这非常有趣和令人惊讶,”内斯特勒实验室的博士生、该研究的第一作者阿什利·坎宁安(Ashley Cunningham)说。“我只是不希望它成为易受影响但适应力不强的动物的监管者。”

内斯特勒的下一个任务是弄清楚这些变化到底是如何影响后代的。“精子或卵子的变化是如何导致行为不同的不同生物体的?””他说。“这有点疯狂。”

尽管如此,他不想堆积过多的表观遗传学。“它比个人的生活能力提出了幽灵,部分依赖于他们的父母 - 也许甚至是他们的祖父母 - 经历,”雀巢说。但科学并不完全支持这一点。雀巢说,表述表观学,虽然重要性,但重要性并不像个人的基因或环境那样强大。“这是一个适度的效果,以及可以通过正确的经验克服的东西。”

坎宁安想研究的就是这个。也许通过丰富老鼠的环境——提供更多的玩具或额外的床上用品和食物——它们可以帮助老鼠更好地应对压力。

这项研究的意义超出了实验室范畴。“作为一名黑人女性,我个人致力于了解不同因素如何影响个人经历,尤其是在考虑种族问题时,”她说。她指出,健康差异给有色人种造成了不成比例的负担。社会因素,如收入、家庭财富和获得医疗保健的机会都发挥了作用。

“我觉得这项研究有助于叙述,并对我们的环境重要的事实提供了深入了解,但我们的父母的环境很重要,”她说。“我认为尝试了解如何传播这些事情以及我们可以做些什么来为经过世代创伤所经历的社区提供更好的支持,这真的很重要。”

内容提供

填充/ SFN.

Cunningham, A. M., Walker, D. M., Ramakrishnan, A., Doyle, M., Bagot, R. C., Cates, H. M., Peña, C. J., Issler, O., Lardner, C., Browne, C., Russo, S. J., Shen, L., & Nestler, E. J.(2021)。与应激表型的父本传递相关的精子转录状态。神经科学杂志》上。https://doi.org/10.1523/jneurosci.3192-20.2021