題圖 | Pixabay

撰文 | 宋文法

氧化應(yīng)激是哺乳動物表觀遺傳的重要調(diào)控因素，它能直接或間接地改變DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA等表觀遺傳標(biāo)記。氧化還原失衡引發(fā)的表觀遺傳改變與眾多人類疾病相關(guān)，包括衰老相關(guān)疾病、神經(jīng)退行性疾病、癌癥、心血管疾病、發(fā)育障礙等。

然而，尚不清楚氧化還原失衡，是否能通過雄性生殖細(xì)胞感知，并轉(zhuǎn)化為可遺傳的表觀遺傳改變，從而影響后代健康。

近日，美國德克薩斯農(nóng)工大學(xué)研究團(tuán)隊在《細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)前沿》雜志上發(fā)表了一篇題為" Therapy to teratology：chronic paternal antioxidant supplementation alters offspring placental architecture and craniofacial morphogenesis in a mouse model "的研究論文。

研究顯示，健康雄性長期補(bǔ)充抗氧化劑，可能會擾亂其生殖細(xì)胞的表觀遺傳狀態(tài)，改變后代的發(fā)育軌跡，包括后代的面部發(fā)育異常和胎盤結(jié)構(gòu)改變，結(jié)果為亂補(bǔ)抗氧化劑的人群敲響了警鐘。

圖：論文截圖

在這項研究中，研究團(tuán)隊對健康雄性小鼠進(jìn)行為期六周的孕前抗氧化劑補(bǔ)充，包括兩種廣泛使用的抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸（NAC）和硒，隨后與常規(guī)雌性小鼠配對繁殖，通過CT成像、幾何形態(tài)測量學(xué)等技術(shù)，分析了抗氧化劑對后代發(fā)育的影響。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充抗氧化劑的父代小鼠的整體代謝健康未受影響，但顯著改變了后代的面部發(fā)育和胎盤結(jié)構(gòu)。

在面部發(fā)育上，雌性后代表現(xiàn)為眼外角間距縮短6.5%、瞳孔間距縮小4%、左眼面積減少15%、頭部整體面積減小6%；雄性后代面部輪廓形狀發(fā)生了顯著變化，下頜生長和眼、耳的位置出現(xiàn)了偏移，且面部對稱性受到影響。

在胎盤結(jié)構(gòu)上，盡管后代胎盤重量和效率無顯著變化，但胎盤組織學(xué)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)性別特異性改變，雄性和雌性后代的蛻膜體積分別減少約10%和15%，雌性后代的胎盤連接區(qū)體積增加15%。

父代孕前補(bǔ)充抗氧化劑會改變后代的面部發(fā)育（圖：論文截圖）

對父代小鼠分析發(fā)現(xiàn)，其睪丸中的谷胱甘肽水平升高50%，肝臟線粒體DNA拷貝數(shù)也有所增加，證明抗氧化劑確實(shí)發(fā)揮了生物化學(xué)作用，但這種「過度作用」可能觸發(fā)了生殖細(xì)胞的氧化還原失衡，從而通過表觀遺傳機(jī)制產(chǎn)生跨代發(fā)育毒性。

研究指出，氧化應(yīng)激本是調(diào)節(jié)表觀遺傳修飾的生理信號，完全消除這一信號，可能干擾精子發(fā)生過程中的正常表觀遺傳重塑。研究提示，在健康雄性中，亂補(bǔ)或長期使用抗氧化劑，即使父代無明顯健康問題，長期干擾氧化還原平衡也可能改變后代的發(fā)育。

研究人員表示，N-乙酰半胱氨酸和硒是人類常用的抗氧化補(bǔ)充劑，盡管本研究使用的是小鼠模型，但仍提示健康人群不應(yīng)隨意補(bǔ)充抗氧化劑。

綜上，凡事都要講究平衡，過猶而不及，就像一株植物一樣，長時間暴曬就會脫水，而澆水過多則會爛根，但如果陽光和水分達(dá)到平衡，植物就能茁壯成長，健康就在于此。

參考文獻(xiàn)：

https://doi.org/10.3389/fcell.2025.1697843

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