公共健康讨论通常关注个人自身的健康。但如果我们青少年时期的行为不仅影响我们自己的生活,还影响到我们未来子女的基因表达呢?
一项新研究提供了令人警醒的证据。研究表明,男孩在青春期体重增加可能会引发生物变化,进而影响他们未来子女的健康。
这不仅仅是推测或社会学观察。研究发现了后代基因中的具体变化,这些变化与哮喘、肥胖和低肺功能有关。这些不是遗传突变,而是表观遗传标记——化学开关,告诉基因何时开启或关闭。
这项研究将早期青少年时期的生活方式选择与下一代的实际分子痕迹联系起来,提醒我们肥胖的后果可能非常深远。
父亲青少年时期的体重与子女的基因
由南安普顿大学和卑尔根大学的科学家领导的研究调查了339对父子。参与者年龄从7岁到51岁不等,来自六个不同的国家。研究的目的是了解父亲在不同生命阶段体型变化如何影响其子女的基因表达。
为了估计脂肪水平,研究人员使用了一个经过验证的体形轮廓量表,显示九种体型。父亲们选择了最能代表他们在8岁时、声音变声时(青春期的一个标志)和30岁时的体形。这些回答作为测量身体成分的替代方法。
然后,研究人员检查了后代的DNA甲基化——一种影响基因表达的表观遗传过程。这使他们能够追踪父亲早期体重是否在其子女的基因中留下了生物学印记。
青少年体重增加与未来子女
最显著的结果与青春期体重增加有关。在声音变声时超重的父亲,其子女有2,005个DNA变化,涉及1,962个与脂肪、炎症和胰岛素相关的基因。
“未来父亲在青春期的超重状态与其子女DNA中的强烈信号相关,这些信号也与子女自身超重的可能性有关,”南安普顿大学高级研究员Negusse Tadesse Kitaba博士说。
“早期青春期,当男孩开始发育精子时,似乎是生活方式影响驱动后代表观遗传变化的关键脆弱期,”研究作者指出。
青少年肥胖影响的关键基因
该研究确定了几个可能解释后代健康风险的基因。这些基因包括调节胰岛素释放、脂肪细胞生长、衰老和血糖水平的基因。许多这些基因在其他研究中已被与肥胖和代谢紊乱联系在一起。
例如,一个在女儿中受影响的基因是_HIF3A_,以前被连接到体重和脂肪储存。
结果还存在性别差异。生物效应在女儿中比儿子更明显,尽管每个性别中受影响的基因不同。甲基化差异似乎也带有性别特异性后果。
一些基因影响女儿的激素调节,而其他基因则影响两性儿童的脂肪代谢相关基因。
代际健康不平等
重要的是,变化不仅限于与脂肪相关的特征。研究还发现与哮喘和肺功能降低的表观遗传联系。
近1,000个在后代中识别出的甲基化变化与肺功能有关。这表明父亲在青春期体重增加的影响可能延伸到呼吸能力和儿童的呼吸道健康。
“这些新发现对公共卫生具有重要意义,可能是公共卫生干预策略的游戏规则改变者,”卑尔根大学的Cecilie Svanes教授指出。
她强调,如果今天不解决年轻男孩的肥胖问题,可能会加深几代人的健康不平等。
“它们表明,如果不解决当今青少年的肥胖问题,可能会损害未来几代人的健康,进一步加剧几十年来的健康不平等,”研究人员说。
基因变化通过世代传递
该研究发现了24个与肥胖、糖尿病和大脑发育相关的印迹基因。
这些印迹基因提供了一种机制,使身体能够记住父亲青春期的环境暴露。
这些基因有助于解释临时因素如青少年体重如何在不改变DNA序列的情况下产生持久影响。这种生物记忆为我们的遗传健康思考增加了另一层复杂性。
长期肥胖加重影响
研究还指出,从青春期到成年的长期体型轨迹与额外的甲基化效应有关。
当父亲在成年后仍然超重时,他们的子女表现出更多与哮喘和肺功能降低相关的基因表达变化。
这一发现增加了早期干预的紧迫性。这不仅仅是一个青少年男孩“长大后会瘦下来”的问题。
影响可能会远远超出他们自己的生活,延伸到他们子女的福祉。生物信号不会消失。它们积累并可能塑造整个家庭的健康轨迹。
肥胖改变未来子女的基因
这项研究是在全球儿童和青少年肥胖率上升的时候进行的。公共卫生系统通常关注当下——控制血压、减少糖尿病和改善生活方式。但这项研究要求我们考虑更长远的问题。
该研究的共同作者John Holloway是南安普顿大学和NIHR南安普顿生物医学研究中心的教授。
“全球儿童肥胖率正在上升,”Holloway教授说。“这项研究的结果表明,这不仅是当前人口健康的关切,也是未来几代人的关切。”
该研究发表在《通讯生物学》杂志上。
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