一項發表於2025年10月6日《細胞代謝》(Cell Metabolism)期刊的開創性研究,由南京大學與南京醫科大學的研究人員共同完成,揭示了運動能力跨代遺傳的新機制。該研究首次證實,父親的運動習慣能透過精子中的微小RNA(microRNAs)將運動益處傳遞給下一代,影響後代的生理與代謝特徵。
運動能力在人類演化史上扮演著至關重要的角色。儘管現代生活方式趨於靜態,運動對個體健康及後代生理代謝的益處依然深遠。該研究發現,與來自靜態生活父親的後代相比,父親有規律運動的後代展現出更優越的運動適應能力和改善的代謝參數。此現象透過將運動父親的精子小分子RNA注入受精卵中,得到可重複的驗證,直接證明了父親運動與後代特徵之間的關聯性。
從分子機制來看,父親的運動及肌肉功能的增強會重塑精子微小RNA的組成。這些微小RNA進而抑制早期胚胎中的NCoR1蛋白,該蛋白是調節粒線體功能關鍵因子PGC-1α的拮抗劑。這種抑制作用重新編程了胚胎發育,促進了粒線體生物合成和氧化代謝,為後代奠定了良好的運動基礎。
此研究確立了精子微小RNA透過抑制胚胎NCoR1,進而影響PGC-1α,介導運動誘導表型傳遞的因果路徑,突顯了生活經驗如何被編碼並傳承至下一代。這項研究極大地拓展了微小RNA的已知功能,從過去的細胞內及物種間信號傳導,延伸至跨代際的溝通。
研究結果為改善後代健康提供了潛在策略。在肥胖和慢性病盛行的時代,父親在受孕前進行規律運動,可能有助於改善後代的葡萄糖恆定性,打破代際健康問題的惡性循環。此發現與先前研究結果一致,先前研究已顯示父親肥胖可透過改變精子染色質影響後代代謝健康,而父親運動亦可透過改變精子RNA表達來賦予後代認知益處。
總體而言,這些發現強調了父親生活方式選擇對後代發育與健康的重大影響,並凸顯了父親在生育規劃中的健康重要性,以及透過積極干預來造福後代的潛力。這項研究不僅深化了我們對遺傳的理解,更為促進世代健康福祉開闢了新的途徑,鼓勵人們關注父親在孕育下一代健康中的關鍵角色。