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Cell子刊:老妈的控制力从孕前开始

2016.1.27
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chloe

随遇而安

  科学家们发现,卵细胞的表观遗传学信息会通过一种此前未知的方式对后代产生影响。正因如此,母亲怀孕前的健康状况对胎儿发育也有着重要的意义。

  表观遗传学信息没有编码在DNA序列里,但却决定着基因的开和关。举例来说,DNA甲基化就是沉默基因的一种主要途径。卵细胞在卵巢中发育的时候会带上一定的甲基化标签,卵细胞受精之后一些这样的标签就传给了胎儿和胎盘。

  目前人们主要通过研究为数不多的“印记基因”,探索母本表观遗传学信息在胎儿发育中所起的作用。实际上,除印记基因之外卵细胞还将大量其他位点的甲基化传给了早期胚胎。伦敦大学玛丽皇后学院和Babraham研究所的研究人员发现,这类甲基化对妊娠期胎盘的正常发育至关重要。这项研究发表在一月二十六日的Developmental Cell杂志上。

  “我们惊讶的发现,与受精后引入的DNA甲基化相比,来自卵细胞的甲基化在胎盘发育中的作用要大得多,”这篇文章的第一作者,伦敦大学玛丽皇后学院的Miguel Branco解释道。“进化似乎把控制妊娠期胎儿生长的权力赋予了母亲。”

  研究人员想办法阻断了小鼠卵细胞DNA甲基化。研究显示,卵细胞发育过程中的DNA甲基化对于胎盘的正确发育必不可少。这种甲基化调控的基因涉及细胞粘附和迁移,这两个属性是胎盘细胞与母体组织建立关联并支持胚胎发育的关键。

  “我们的结果表明,母本遗传的DNA甲基化标签对于正常胎盘形成非常重要,它们决定了胎盘细胞的粘性和侵袭性,以及胎盘中细胞类型的正常平衡。”Babraham研究所的Myriam Hemberger说。

  “众所周知,细胞的DNA甲基化模式受到营养、环境和衰老的影响,”Babraham研究所的Wolf Reik说。“我们想知道的是,与年龄有关的DNA甲基化改变是否导致了卵细胞质量退化,进而影响胎儿或胎盘的发育。”

  近年来科学家们逐渐注意到一个问题,母亲在怀孕之前的健康状态对孩子有潜在的影响。2014年04月,Nature Communications杂志上发表的一篇文章首次证实,女性怀孕前的饮食情况会对其子女的基因功能产生永久性的影响。研究人员在非洲冈比亚的乡村进行了这项研究,那里的人们完全依赖自己种植的食物,而且季节性气候对人们的膳食结构有很大影响(特别是雨季和旱季之间)。

  研究人员选择了84名在雨季高峰期受孕的妇女和83名在旱季高峰期受孕的妇女,检测了她们血液中营养物质的浓度。随后他们对这些妇女2-8个月大的婴儿进行了采样,分析了这些婴儿的血液样本和毛囊样本。研究表明,母亲受孕前的饮食情况,的确会对子女DNA产生显著的影响。2015年6月Genome Biology杂志发表了上述研究的后续成果。研究指出,母亲受孕前后的环境条件会永久改变其后代的一个重要基因,VTRNA2-1。VTRNA2-1是一个肿瘤抑制基因,不仅影响孩子的癌症风险,还控制着机体对病毒感染的应答。

  自然界所有父母们都能将自己的DNA留给后代,然而父母对孩子的影响远远不止于此,比如表观遗传、妊娠和分娩、母乳喂养以及育儿过程。正是这些超越基因的馈赠让孩子们得以健康成长,应对这个世界上的各种挑战。2014年08月,Science杂志推出的育儿特刊通过一系列文章向人们指出,养孩子已经不只是为孩子提供食物、住所、保护和教育,广义上的育儿实际上从受孕之前就已经开始。

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