由加利福尼亚大学河滨分校主导的一项研究表明，饮食不佳、胆固醇偏高的男性在成为父亲时，可能会增加其女儿心血管疾病（CVD）的风险。
这项研究的发现发表在《JCI Insight》期刊上，是首次具体揭示这种效应对女性后代的影响。
心血管疾病是全球主要的死亡原因，包括影响心脏和血管的各种疾病。高血压是心血管疾病的一个关键危险因素。2022年，约有703,000名美国人死于心脏病，占每五个死亡病例中的一个。
“之前的假设是，精子只在受精时携带其遗传物质，”生物医学科学教授、该研究的首席作者周长城表示。“然而，最近的研究，包括我们的研究，表明环境因素——如不良饮食、环境中的毒素和压力——能够改变精子的RNA，影响跨代遗传。”
核糖核酸（RNA）存在于每一个活细胞中，对于生物体和病毒的许多生物功能至关重要，且与DNA共享结构特征。
“希望成为父母的男性应该采用营养丰富、低胆固醇的饮食，并努力降低自身的心血管疾病风险因素，”周建议。“这些因素似乎影响了精子，进而影响其女性后代的健康。我们的研究暗示这些信息会传递给下一代。”
研究集中于动脉粥样硬化，这是一种长期的炎症性疾病，是心血管疾病的主要原因。在这种情况下，斑块——由胆固醇、脂肪和血液中的各种物质组成的厚物质——在动脉壁内积累。随着斑块的硬化，动脉变窄，限制了血流和对重要组织的氧气供应。
精子携带许多小的非编码RNA分子，这些分子对基因调控以及许多细胞功能至关重要。当这些分子被修改时，其在不同生物过程中的角色会发生显著变化。研究人员发现，接受高胆固醇饮食的小鼠精子中的小RNA分子由于饮食暴露而发生了变化。此外，这些被修改的小RNA分子可能会改变小鼠胚胎干细胞中的早期基因表达。
周指出，大多数研究通常集中于母体对后代健康的影响，而父亲的暴露影响在很大程度上被忽视。
“研究父母的暴露如何影响子女慢性疾病的发展是复杂的，因为这些实验需要大量时间，并且需要细致的规划和资源，”他提到。
研究人员不确定为何只有女性后代显示出增加心血管疾病的风险。在他们的实验中，基因突变的雄性小鼠接受了高胆固醇饮食，导致高脂血症，这种情况如果不治疗可能导致心脏病和中风。这些雄性小鼠随后与消费标准低胆固醇饮食的雌性小鼠交配，他们的幼崽也接受低胆固醇饮食。雌性后代的动脉粥样硬化显示出2-3倍的增加。
“我们的研究增强了对父母暴露导致的慢性疾病起源的理解，”周评论道。“我们希望我们的结果能激励进一步研究父亲的暴露如何影响人类的心血管健康。”
研究的共同作者包括来自UCR的Rebecca Hernandez、Xiuchun Li、Junchao Shi和Tejasvi R. Dave；来自内华达大学里诺分校的Tong Zhou；以及来自犹他大学盐湖城的Qi Chen。
这项研究得到了国家卫生院（NIH）对周的资助，而Hernandez则获得了美国心脏协会的博士前奖学金。Dave通过UCR的一个小型补助金获得了本科研究和创作活动的支持。
研究人员使用了在UCR开发的PANDORA-seq方法来分析精子小RNA。
