Новое исследование, опубликованное 6 октября 2025 года в журнале Cell Metabolism, раскрывает удивительный механизм межпоколенческой передачи физических способностей. Ученые из Нанкинского университета и Нанкинского медицинского университета обнаружили, что микроРНК (микроРНК) в сперматозоидах отца могут служить носителями эпигенетической информации, передавая преимущества от регулярных физических нагрузок его потомству. Исследование озаглавлено «Физические упражнения отца передают выносливость потомству через микроРНК сперматозоидов».
Это открытие впервые демонстрирует, как образ жизни отца может влиять на физиологические характеристики его детей. Исторически, способность к выносливости играла ключевую роль в выживании человечества, помогая в охоте, миграции и защите от хищников. Хотя современный образ жизни часто связан с пониженной физической активностью, упражнения по-прежнему приносят огромную пользу как для индивидуального здоровья, так и для физиологических и метаболических характеристик будущих поколений.
Исследование показало, что потомство отцов, регулярно занимавшихся спортом, демонстрировало лучшую адаптивность к физическим нагрузкам и улучшенные метаболические показатели по сравнению с потомством отцов, ведущих сидячий образ жизни. Этот эффект был воспроизведен путем введения в зиготы малых РНК из сперматозоидов тренированных отцов, что подтвердило прямую связь между физической активностью отца и характеристиками потомства.
Механизм этого явления заключается в том, что физические упражнения отца и улучшенная функция мышц изменяют профиль микроРНК в сперматозоидах. Эти микроРНК затем подавляют экспрессию NCoR1 в ранних эмбрионах. NCoR1 является молекулой, которая антагонистически действует на PGC-1α – ключевой регулятор функции митохондрий. Подавление NCoR1 перепрограммирует развитие эмбриона, способствуя биогенезу митохондрий и окислительному метаболизму.
Таким образом, устанавливается причинно-следственная связь, включающая PGC-1α , микроРНК сперматозоидов и NCoR1 эмбриона, в передаче фенотипов, индуцированных физическими упражнениями. Эта межпоколенческая регуляторная ось демонстрирует, как жизненный опыт может быть закодирован и передан следующему поколению. Исследование значительно расширяет известные роли микроРНК, которые ранее считались важными для внутри- и межвидовой сигнализации, теперь включая межпоколенческую коммуникацию.
Оно предполагает, что микроРНК сперматозоидов могут нести закодированную эпигенетическую информацию об опыте родителей и воздействии окружающей среды. В эпоху растущего числа случаев ожирения и хронических заболеваний, связанных с малоподвижным образом жизни, физическая активность отца перед зачатием может улучшить гомеостаз глюкозы у потомства, разрывая цикл межпоколенческих проблем со здоровьем. Предыдущие работы уже указывали на влияние отца на метаболическое здоровье потомства через изменения в хроматине сперматозоидов и на когнитивные преимущества потомства через измененную экспрессию РНК сперматозоидов.
Эти выводы подчеркивают значительное влияние образа жизни отца на развитие и здоровье потомства, а также важность здоровья отца при планировании семьи и потенциал проактивных мер для улучшения здоровья будущих поколений.