中科院孙青原研究组PNAS解析糖尿病的跨代遗传

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中科院孙青原研究组PNAS解析糖尿病的跨代遗传
越来越多的证据表明，特定的获得性性状可以遗传给下一代。不过，获得性性状的遗传仍然存在争议，因为人们还不了解这一现象背后的确切分子机制。
科学家们构建了不涉及基因的小鼠糖尿病前期模型，发现环境能诱导精子中发生表观遗传学改变，而且这种改变可以遗传到下一代。研究人员指出，父本的糖尿病前期症状影响了后代的表观遗传学修饰，这样的影响能遗传好几代。这项研究提前发表在美国科学院院刊PNAS杂志上，文章的通讯作者是中科院动物研究所的孙青原研究员。
这一成果不仅为获得性性状的遗传提供了分子基础，还揭示了肥胖症、二型糖尿病和其他慢性代谢疾病如此常见的原因。
在全球范围内，前期糖尿病和二型糖尿病（T2D）越来越普遍。此前人们已经发现，父亲的空腹血糖受损和糖耐量异常，会影响后代的代谢情况，但研究者们还不清楚这些影响背后的确切分子机理。
研究显示，父本的前期糖尿病会通过精子的表观遗传学改变，提高后代对糖尿病的敏感性。如果小鼠具有糖尿病前期的症状，其后代会出现葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗。
研究人员发现，糖尿病前期小鼠的后代与对照相比，胰岛中的基因表达模式发生改变，一些参与葡萄糖代谢和胰岛素信号传递的基因被下调。他们在前期糖尿病小鼠中，分析了胰岛的表观基因组，发现胞嘧啶甲基化被大量更改，其中涉及了许多与胰岛素信号传导有关的基因。研究还显示，前期糖尿病会改变小鼠精子的甲基化组，而这些改变很大程度上与其后代胰岛的改变重叠。
文章总结道，糖尿病前期会影响哺乳动物生殖细胞系的表观遗传学修饰，并由此跨世代遗传下去。