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综述:超越基因:父系环境对子代健康影响的机制与流行病学见解
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月10日 来源:Current Environmental Health Reports 9.1
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这篇综述系统梳理了父系环境通过表观遗传修饰(epigenetic modifications)、精液微生物组(seminal fluid microbiome)等非遗传机制影响子代健康的最新证据,突破了传统"父系仅贡献DNA"的认知框架,为跨代疾病预防提供了新视角。
传统观点认为母体基因和子宫内环境是子代健康的主要决定因素,而父系仅作为遗传信息的传递者。然而最新研究发现,父亲孕前环境暴露(如污染物、饮食等)可通过多种生物学途径影响后代。这些发现颠覆了既往对父系贡献的认知局限,推动研究者探索超越DNA序列的跨代遗传机制。
动物模型揭示,父系暴露于环境毒物、吸烟或高脂饮食时,其精子会发生DNA甲基化(DNA methylation)、组蛋白修饰(histone modification)等表观遗传改变。更引人注目的是,精液中携带的微生物群落(microbiota)和细胞外囊泡(extracellular vesicles)可能作为环境暴露的生物标志物,通过受精过程直接参与胚胎表观基因组重编程。人类研究面临四大挑战:队列建立维护困难、暴露评估精度不足、多机制交互作用复杂,以及关键暴露时间窗(critical exposure windows)难以界定。
父系贡献的"环境记忆"机制涉及:1)精子表观遗传标签的直接传递;2)精浆中miRNA调控胚胎发育;3)微生物组-免疫系统互作。这些发现促使公共卫生策略从单一母系干预转向双亲共同干预模式。未来需建立标准化父系暴露生物标志物体系,开发跨物种研究平台,并探索表观遗传重编程(epigenetic reprogramming)的可逆性,为精准预防医学开辟新路径。
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