父亲的生活方式可影响子孙健康。但父源性日夜节律错乱是不是会影响子孙神经发育与认知功能、及其具体分子机制,目前尚不明确。2026年4月2八日,黄荷凤工程院院士团队(复旦大学附属妇产科医院/生殖与发育研究院)丁国莲教授联合李劲松工程院院士团队(中国科学研究院分子细胞科学卓越翻新中心)丁一夫研究人员在Advanced Science(IF=14.1)在线揭晓题为“Paternal Circadian Disruption Impairs Offspring Cognition via Sperm microRNAs”的研究论文。本研究发现持续光照处理的雄性亲本小鼠(LL-F0),其子孙雄性F1小鼠(LL-F1)出现记忆功能障碍与海马突触可塑性损伤,而雌性子孙则无显然易见异常。父本昼夜节律错乱可改缩减鼠精子中小型RNA(miRNA)的表达谱。这类miRNA表明变迁与精原干细胞的染色质绽放区域密切相关,提示紊乱的表观遗传状态早在生殖细胞个体发育早期即已形成。研究在人类精子中审定并证明了miR-92a-3p表白上调。将陆续光照亲本小鼠精子的总小RNA,或人工合成的miR-92a-3p/miR-25-3p显微注射至受精卵,足够复刻子孙认识损伤表型;而在受精卵中抑制以上miRNA,则可单方面反转该异样表型。本研究验证精子携带的miRNA引导了父本日夜节律错乱所致神经行动缺陷的代际传递。

喂奶动物日夜节律系统可维系肌体所有生物分子学及生理过程约24小时节律性,是调控动机举动的首要协调中枢。在整体植物行为水平面,行动节律受中枢神经系统调节控制,并可直接被眼睛部分感知的光照所驯化。光污染已然形成为隐藏的健康危险要素;屋内光传染或睡前使用手机等电子设备造成的夜间光照,与忧郁症状发生风险升高紧密相关。夜间弱光暴露(LAN)可诱导仓鼠和小鼠出现烦闷样行为,该效应可能经由一条神经通路介导:由视网膜表白黑视蛋白的神经节细胞个体,投射至背侧缰旁核(dpHb),再进一步作运用于伏隔核(NAc)。纵然短暂时间低强度夜晚弱光暴露,也足以引发神经系统改变及抑郁样行动。这同样反映照出在现在世界范围化、全天候运转的社会中,怎样在现代生活的便捷与高效生产模式下兼顾心理健康,依旧是亟待解决的疑难。除了对个人健康的影响外,双亲裸露于不利环境对后代的影响也愈发受到注意。异样的日夜节律会影响基因与环境的互相作用。如今研究表明,怀孕期间母体日夜节律紊乱可能影响子代健康。在母体范式下察看到的影响可能来源于子宫发育环境的改观、母身体内分泌或行动。近年来,一些研究留意父本对子代的影响,除了极少数调研报告后代出现忧郁样举动外,父本昼夜节律错乱是不是影响子孙认识方面缺乏相关研究。表面现象遗传可以通过生殖系传递给下一代。虽然成熟精子中核小体被蛋白胨普遍替代,但保持的核小体在发育重要位点仍显著富集,阐明精子中的表面现象遗传标识表记标帜普遍且与发育调控因子相关。成熟精子在小RNA中极其丰盛,大大都小RNA可以被父系环境条件调节,并在受精时可能被送达到合子体内,在那个地方它们可以调治初期胚胎生长,乃至影响子代的长期健康。好玩儿的是,双亲压力、营养不足、感染或高龄等扰动与通过精子小RNA导致子代神经发育疾病的发生率增加相关。
在miR-92a-3p/miR-25-3p显微注射后,对1C、2C和8C胚胎进行单胚胎Smart-seq2转录组分析(摘自Advanced Science)
本研究重点关注父系日夜节律紊乱的不良影响是否是可以通过精子小RNA介导的代际遗传传递给下一辈。雄性C57BL/6小鼠袒露于规范的12小时灼烁/12小时暗周期(LD)或恒光(LL)下,陆续8周,接着与正常雌鼠交配。研究在子代(F1)中进行了行为测试。缘由是雄性子孙在认知本领上有显著差异,而雌性则无差别,因此研究了F1雄性的海马体功能,以趁早期胚胎中F0精子的转录调节控制。体制上研究了LL对F0精子小RNA表明谱的影响,以及情绪时钟不规则男性精子中等和小型RNA表达的影响。研究利用受精卵注射和胚胎移植模子,阐明了因日夜节律紊乱导致代际认知异常的潜在表观遗传媒质。再者,研究还商讨了精胚干细胞染色质的可及性,以及调和miR-92a-3p/miR-25-3p是否会导致LL子孙认知异常的表型逆转。
原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202514510
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