一项研究解释了为什么孕期缺乏蛋白质的饮食会增加后代患前列腺癌的风险

在对老鼠进行的实验中，圣保罗州立大学的研究人员在后代身上发现了700多种基因表达的变化。已知其中一种基因与前列腺癌有关。

　　

圣保罗州立大学(UNESP)的研究人员对小鼠进行的实验有助于理解为什么在怀孕期间营养不良的女性的后代在成年后患前列腺癌的风险更高。

在FAPESP的支持下进行的第一项研究中，研究人员发现基因表达的改变可能与大鼠后代的激素失衡和前列腺癌风险增加有关。

“妊娠期和哺乳期缺乏蛋白质会使参与前列腺正常发育的分子通路失调，导致幼子前列腺生长受损。这是众所周知的。“我们现在已经发现，在胚胎阶段和出生后的头两年，蛋白质含量低的饮食会改变后代700多种基因的表达，包括与前列腺癌相关的ABCG1基因，”研究负责人、博图卡图生物科学研究所(IBB-UNESP)教授Luis Antônio Justulin Junior,说。

在另一项研究中，一种特殊类型的RNA (microRNA-206)的解除与早期雌性激素雌激素的增加有关，雌性大鼠在妊娠期和哺乳期被喂食蛋白质限制饮食的后代具有明显的特征，也是前列腺癌风险增加的一个因素。

“研究结果再次表明，在发育的最初阶段，饮食和其他一切因素决定了后代的健康和疾病轨迹。它们对我们理解生命最初的1000天做出了重要贡献，这段时间包括怀孕、哺乳和婴儿期，直到婴儿两岁生日。”

一生的影响

近几十年来，对产妇保健与后代发育之间联系的研究取得了重大进展，特别是在称为健康和疾病的发育起源的领域。有充分证据表明，胚胎阶段和出生后头两年的基因-环境相互作用不足，可能是增加癌症、糖尿病、慢性呼吸系统疾病和心血管疾病等非传染性慢性疾病终生风险的一个关键因素。

根据2009年的一项国际研究报告，在童年早期遭受饥饿和大屠杀恐怖的犹太男性患前列腺癌的风险远高于正常水平。研究行为和环境因素(如母亲营养不良)如何影响基因表达的研究被称为表观遗传学。表观遗传变化是可逆的，不会通过引起突变而改变DNA序列。它们可以改变生物体读取DNA序列的方式，并改变后代基因的表达。新的基因表达模式可以传递给后代。

UNESP的研究通过大鼠实验探讨了参与这一过程的细胞机制。其中一些结果发表在《科学报告》杂志的一篇文章中。作者描述了microRNA和信使RNA的全球表达谱，强调了与前列腺癌风险增加相关的分子改变。值得回顾的是，microRNA通过表观遗传机制调节信使RNA的表达，信使RNA在蛋白质合成中起着至关重要的作用。因此，microRNAs是基因表达的重要因素。

在生成RNA序列并使用生物信息学对其进行分析后，研究人员得出结论，在母体营养不良的后代和暴露于宫内蛋白限制的老年大鼠中，前列腺癌可能是由于早期miR-206及其靶基因PLG的失调，而这种失调可能是对妊娠期间异常高水平雌激素的反应。

“我们还发现miR-206调节雌激素受体α (ERα)的表达，这被认为与成年期前列腺癌风险增加有关”。

除了腺体发育和生长的差异外，在生命早期就观察到激素失衡。“这些动物的雌激素水平较高，随着年龄的增长，雌激素水平上升得更多，而雄激素水平则下降。”这种激素失衡与人类前列腺癌的发展有关。”

这篇发表在《科学报告》上的文章在associa  o DOHaD Brasil在巴西举行的第一届DOHaD会议上获得了奖项。

目标基因

在发表在《分子与细胞内分泌学》(Molecular and Cellular Endocrinology)杂志上的第二篇文章中，研究小组描述了大鼠后代前列腺中700多个基因的变化，这些变化是通过RNA测序(RNA-seq)识别出来的。RNA测序通过测量几个基因的表达来获得转录组，即组织样本细胞中存在的一整套RNA分子。

当研究人员寻找研究结果与人类前列腺癌数据库之间的相关性时，他们发现其中一个被改变的基因ABCG1是一个潜在的“DOHaD基因”，与前列腺发育障碍有关，这种障碍具有持久的影响，可能会增加患癌症的风险。

“我们发现，基因表达谱的变化可以在大鼠的一生中持续存在，随着年龄的增长，它们容易患前列腺癌。奇怪的是，我们发现在年轻和年老的母系营养不良的后代大鼠以及人类前列腺癌患者中，分子标记经常被解除调控。数据表明，母亲营养不良是大鼠后代前列腺癌发病的关键环境因素。”