Nature子刊：短RNA介导环境影响的跨世代遗传

心理学研究者们早就已经注意到，创伤经历引起的行为障碍能够遗传给后代。但直到最近，科学家们才开始理解这种遗传现象背后的生理学过程。研究人员建立了有幼年创伤经历的小鼠模型，并由此解析了小鼠行为异常的非基因遗传机制。这项研究于四月十三日发表在Nature Neuroscience杂志上。

　　

生物通报道：心理学研究者们早就已经注意到，创伤经历引起的行为障碍能够遗传给后代。但直到最近，科学家们才开始理解这种遗传现象背后的生理学过程。“举例来说，双相情感障碍是家族性的，但人们却无法追溯到引起疾病的特定基因，”ETH Zurich和Zurich大学的Isabelle Mansuy教授说。

为此，她和同事建立了有幼年创伤经历的小鼠模型，并由此解析了小鼠行为异常的非基因遗传机制。这项研究于四月十三日发表在Nature Neuroscience杂志上。

研究人员发现，这种遗传现象的关键在于短RNA分子。天然细胞中含有许多不同种类的短RNA。这些被称为microRNA的RNA分子具有重要的调控功能，在物种进化中相当保守。它们能够通过与靶基因的mRNA配对，引导其mRNA降解或阻碍其翻译，从而控制特定蛋白的合成量。

小RNA的大影响

研究人员对幼年经历过创伤事件的成年小鼠进行研究，检测了它们体内表达的microRNA种类和数量。他们发现，创伤应激会在血液、大脑和精子中改变多种microRNA的量，一些microRNA过量生产，而另一些microRNA的表达量减少。正是这些变化导致那些受microRNA控制的正常细胞过程出现问题。

研究显示，在经历创伤事件之后，小鼠行为发生了显著的改变。例如，它们在一定程度上丧失了对开阔空间和强光的反感，并且出现类似抑郁症的行为。这些行为异常能通过精子传递到小鼠的下一代，尽管这些后代并没有亲身经历任何创伤事件。

影响长达三代

研究人员检测了创伤经历组小鼠的后代，发现这些小鼠的代谢受到了影响。与无创伤经历的对照组小鼠后代相比，创伤经历组后代中的胰岛素和血糖水平都比较低。“我们首次为人们展示，创伤经历对代谢的影响是长期且可遗传的，”Mansuy说。而且这种代谢和行为上的影响，甚至能够持续到第三代。

“我们发现了介导创伤遗传的关键因素，即精子内的microRNAs失衡，”Mansuy解释道。不过这也引出了更多的问题，例如这种短RNA调控故障是如何发生的。“机体在创伤应激时会生成过多的应激激素，进而引发一系列事件。很可能短RNA调控故障就是其中之一。”

研究人员指出，重要的是其他获得性性状也可能通过类似的机制遗传给后代。“环境条件不仅会给大脑、器官留下印记，还对生殖细胞产生影响。研究显示，环境印记可以通过生殖细胞传递给下一代。”（延伸阅读：拉马克的逆袭：可遗传的环境印记）

目前，Mansuy及其团队正在研究短RNA在人类创伤遗传中的作用。鉴于创伤经历小鼠及其后代的血液中会出现microRNA失衡，科学家们希望这能够帮助人们通过验血进行相关疾病的诊断。

 

生物通编辑：叶予

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