父亲的高龄经常与后代的许多负面精神病学结果有关,包括自闭症、精神分裂症和双相情感障碍等。近日,南京大学的陈熹、王延博、姚兵和中国人民解放军总医院的封志纯合作在国际学术期刊《细胞发现》上在线发表的研究论文,揭示了高龄男性精子中的microRNA通过引发早期胚胎雌二醇信号通路功能紊乱,导致子代出现精神症状的新机制。
近年来,生育年龄推迟已成为日益普遍的趋势,这引起了人们对于高龄状态下生育子代健康状况的担忧。为了检测雄性高龄生育与子代精神异常之间是否存在代际遗传现象,研究者将12—14月龄的高龄雄鼠和8周龄的对照雄鼠分别与8周龄雌鼠交配后得到子代小鼠(F1代),并对成年后的F1代进行精神类行为学(如焦虑、社交障碍和抑郁等)筛查,发现在静息状态下,两组F1代小鼠行为学无明显差异,然而在给予轻度应激刺激后,高龄组F1代小鼠现出明显的焦虑和社交障碍样行为特征。
这些结果表明,雄性高龄生育的确有可能通过代际遗传的方式影响子代,增加子代患精神类疾病的风险。在机制研究中,研究者基于单细胞测序,发现早期胚胎中雌二醇信号通路发生异常,生物信息学预测结合分子生物学实验证明了高龄精子导致早期胚胎中基因表达调控网络的级联变化及对神经系统发育产生不利影响,最终导致子代在成年后表现出焦虑和社交障碍表型。
“此次实验高龄小鼠换算成人的年纪是50—60岁年龄段。”南京大学生命科学学院陈熹教授说,高龄男性的精子会引发早期胚胎雌二醇信号通路功能紊乱,这种紊乱隐藏在基因里,一旦受到外界环境的刺激,子代就容易出现精神疾病。该发现为研究精神类疾病的遗传规律提供了新的视角,也为维持优生优育的政策提供了一定的理论依据。