轻度创伤性脑损伤对精子基因组完整性的影响：小鼠模型带来的新认知 —— 探寻潜在跨代遗传风险

《Journal of Endocrinological Investigation》：Impact of mild traumatic brain injury (mTBI) on sperm genome integrity: insights from a mouse model

在探究创伤性脑损伤（TBI）对生殖影响的问题上，研究人员以轻度创伤性脑损伤（mTBI）为主题展开研究。通过构建小鼠模型，发现 mTBI 会改变精子端粒长度（TL）、TERRA 水平及相关基因转录。这对理解 TBI 发病机制和潜在跨代遗传风险意义重大。

　　在生活中，头部受伤的情况时有发生，看似不严重的轻度创伤性脑损伤（mTBI），却可能隐藏着诸多健康隐患。近年来，越来越多的研究表明，环境因素和父亲的生活方式会影响精子质量，进而影响胚胎发育和后代健康。而 mTBI 作为常见的头部创伤类型，在青少年和运动员中尤为普遍，它不仅可能导致创伤后应激障碍、痴呆等疾病，还可能对生殖系统产生影响。然而，mTBI 对精子基因组的影响程度以及这种影响能否遗传给下一代，一直是科学界尚未完全明确的问题。

为了深入探究这些问题，来自土耳其埃尔西耶斯大学贝图尔 - 齐亚?埃伦基因组与干细胞中心（Betül-Ziya Eren Genome and Stem Cell (GENKOK) Center, Erciyes University）等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Journal of Endocrinological Investigation》杂志上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先构建了 mTBI 和重复性 mTBI（r - mTBI）小鼠模型，之后通过 Hoechst 和吖啶橙染色检测精子 DNA 损伤；利用实时定量 PCR（qPCR）技术测定精子端粒长度（TL） 、游离 TERRA（fTERRA）和 DNA/RNA 杂交 TERRA（hTERRA）水平，以及相关基因（Rad51、Exo1、Rb1、RNaseH1 和 RNaseH2）的转录水平；采用 ELISA 方法检测血清激素水平。

研究结果如下：

• 精子 DNA 损伤检测：Hoechst 和吖啶橙染色结果显示，mTBI 和 r - mTBI 组精子未出现明显 DNA 损伤，但慢性 mTBI 样本中吖啶橙染色强度有所降低。
• 精子端粒长度变化：r - mTBI 急性组精子 TL 比对照组短，r - mTBI 慢性组和 mTBI 急性组的 TL 较对照组增加，且 r - mTBI 慢性组 TL 持续高于对照组。
• TERRA 表达水平改变：mTBI 急性组 fTERRA 表达水平显著高于 r - mTBI 急性组、r - mTBI 慢性组、mTBI 慢性组和对照组。hTERRA 表达水平在急性阶段影响不大，慢性 mTBI 阶段升高，但慢性 r - mTBI 组又恢复正常。
• 相关基因转录水平变化：与对照组相比，Rad51、Exo1、Rb1、RNaseH1 和 RNaseH2 基因转录水平在不同实验组中均有改变。例如，Rad51 在慢性 mTBI 和急性 r - mTBI 组显著升高，且与慢性 mTBI 阶段 hTERRA 正相关；Exo1 在急性和慢性 mTBI 组均显著升高；Rb1 在除慢性 r - mTBI 组外的其他实验组中升高 。
• 血清激素水平变化：mTBI 和 r - mTBI 模型中，ACTH 和 CORT 水平在各实验组间无显著差异；DHEA - S 水平在 r - mTBI 急性组、mTBI 急性组和 mTBI 慢性组显著低于对照组，且 mTBI 急性组低于 r - mTBI 急性组；GH 在 r - mTBI 慢性组和 mTBI 急性组显著下降，r - mTBI 慢性组下降最明显；IGF - 1 在 r - mTBI 急性组、mTBI 慢性组和 r - mTBI 慢性组显著降低，r - mTBI 急性组降低最多。同时，mTBI 急性组 hTERRA 水平与 ACTH、CORT、DHEA - S 和 IGF - 1 水平呈显著负相关。

研究结论和讨论部分指出，mTBI 会干扰激素调节，影响精子端粒调节和 TERRA 水平，进而可能影响配子细胞和下一代。精子 TL 在 mTBI 后的变化，以及 TERRA 水平的改变，暗示了 mTBI 可能导致精子基因组不稳定。虽然研究发现了一些关键变化，但仍存在局限性，如血清样本量有限，未检测血清 FSH、LH 和睾酮水平。

总体而言，该研究首次揭示了 mTBI 后配子细胞中端粒调节的变化，为理解 TBI 发病机制、TBI 诱导疾病的机制以及不明病因的疾病提供了新的视角。考虑到反复 TBI 暴露在一些运动中的普遍性，研究其潜在的跨代遗传影响至关重要，这将为临床评估和干预提供重要依据。