爸爸有关系吗?一项新研究考察了他在环境中的暴露程度对繁殖成功的影响

马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的环境健康科学家理查德·皮尔森纳(Richard Pilsner)领导了一项新的研究，为期三年，耗资44万美元。该研究正在研究准爸爸体内的邻苯二甲酸酯水平是否会通过精子DNA的表观遗传修饰对夫妇的生殖成功产生影响。邻苯二甲酸酯是在塑料和个人护理产品中发现的化合物，据估计在美国几乎100%的人口中都可以检测到。

皮尔森和同事们将研究父亲接触邻苯二甲酸盐对精子质量的可能影响胚胎发育以及精子细胞中的DNA甲基化是否可能是父亲暴露影响这些端点的途径。这项新研究是首批调查邻苯二甲酸盐对人类精子表观遗传学影响的研究之一。

皮尔森说:“我们主要想问的是，爸爸是否环保健康有助于繁殖成功率，如果是这样，又是如何遗传给后代的?”

他解释说，与影响DNA和基因组的基因突变不同，表观遗传标记通过开启和关闭基因来调节细胞过程，如果改变这一过程就可能导致疾病。如果像其他人描述的那样，基因组和DNA就像计算机硬件，那么表观基因组就像软件，运行着程序，告诉基因该做什么。吸烟、空气污染和金属等环境暴露与与健康风险相关的表观遗传变化有关。DNA甲基化是一种表观遗传机制，可以通过高通量分析来评估。

在人类研究中，邻苯二甲酸盐暴露会扰乱内分泌，与精液质量、雄激素水平、出生结果和后代神经发育的变化有关，但其中的机制尚未明确，皮尔森说。

他补充说:“到目前为止，还没有人在环境暴露的背景下研究过精子表观基因组。现在我们知道，在影响后代健康和发展的基因信息之上，还有一层额外的信息可以遗传。与遗传密码不同，表观基因组是高度动态的，可以被环境暴露所塑造。我们很高兴能成为首批研究父亲的环境暴露如何影响精子表观遗传学和随后的胚胎发育以及人类其他健康终点的科学家之一。”

“在开发过程中，有些时候我们更容易受到影响环境因素。例如，表观遗传重编程，即擦掉和重塑表观遗传标记的过程，对精子成熟至关重要，是易受环境诱导的表观遗传错误影响的关键窗口，而表观遗传错误反过来可能影响生殖健康。”

当精子在数周内成熟时，这种表观遗传的重编程导致了一个紧密的细胞核，这对受精是必不可少的。皮尔斯纳假设，在重编程过程中接触某些塑料，如邻苯二甲酸盐和其他化学物质，与精子DNA甲基化标签的变化有关。

在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的一项早期职业研究拨款的支持下，比尔斯纳正与马萨诸塞州斯普林菲尔德贝州医疗中心(Baystate Medical Center)体外受精(IVF)诊所主任辛西娅·西丝特(Cynthia Sites)博士合作。，进行这项研究。他的研究通过诊所招募了250对夫妇，希望成为父亲的丈夫提供日常工作精子样本。研究人员将测量男性尿液样本中的邻苯二甲酸盐，然后进行DNA甲基化分析精子细胞并寻找这些指标之间的统计关联精子质量和胚胎的发展。

“我们计划测量八种不同的邻苯二甲酸盐来检查这位父亲的环境卫生对夫妇生育成功的影响，同时也包括他们孩子的健康，”他补充道。“已经有一些人类研究，研究母亲接触各种环境因子是如何影响夫妇受孕成功和孩子的健康的。但到目前为止，很少有出生队列调查过父亲环境对生殖成功和儿童健康和发展的贡献。我们想要改变这一点。”

皮尔森和Sites的工作还将存档样本，以便将来研究其他潜在的内分泌干扰物，如双酚A (BPA)。

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