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父亲感染弓形虫也会影响后代的大脑和行为健康

研究者在感染弓形虫的小鼠体内发现,精子携带的变化的“表观遗传”特征影响了后代的大脑,精子中的小RNA似乎会对后代的大脑发育和行为产生重大影响。

《Cell Reports》上的新研究向我们提出了一个问题,男性在生育前感染弓形虫(甚至是其他寄生虫感染)是否会影响后代健康?

这项研究由Walter and Eliza Hall研究所的Shiraz Tyebji博士和Chris Tonkin副教授领导,并与Florey神经科学和心理健康研究所的Anthony Hannan教授合作。

澳大利亚的研究人员发现,雄性小鼠感染弓形虫后,其精子中的小RNA水平发生变化,从而可能改变后代的基因表达。此前有报道称男性创伤导致精子表观遗传改变,与儿孙精神神经改变有关,这项研究增进了男性可能将寄生虫感染相关的改变传播给子女的可能性。

弓形虫是全世界常见的寄生虫之一,估计25%至80%的全球人口携带弓形虫,但大多数人的弓形虫感染病状很轻,相反,孕妇、婴儿和免疫力低下的人会经历更严重的感染。

Tonkin副教授说,人们甚至可以携带弓形虫数十年,这与精神分裂症和双相情感障碍等精神障碍症状的出现有关。

弓形虫感染已被证明会导致身体一系列细胞的长期表观遗传变化,这些变化不会影响和改变DNA序列,但会影响基因表达。“父亲的表观遗传变化,如创伤或吸烟,可能会影响他们的孩子,”Tyebji博士说。“通过研究感染弓形虫的雄性小鼠,研究人员将研究范围缩小到通过精子传递的表观遗传信息。”


弓形虫在不同细胞内的形态

“我们发现,弓形虫感染也会改变精子携带的DNA样分子(我们成为小RNA)的水平,”他说。“小RNA水平变化影响基因表达,乃至后代的大脑发育和行为。”

“最让我们震惊的是,最初感染的雄性的孙子或孙女也会表现出行为上的变化,”Tyebji博士说。

对公共卫生的影响

Hannan教授说,我们首次找到证据表明,男性感染可导致表观遗传变化并传播给后代。虽然我们是在小鼠身上进行研究的,但它提出了一个重要的问题,即人类父亲在怀孕前的感染是否也会影响他们的孩子。

“我们通常会更多地考虑女性感染性疾病对胎儿发育的影响,但也许男性的某些感染也会对后代的健康产生长期影响。

“我们还在继续调查,包括研究人类的情况,以及弓形虫以外的感染SARS-CoV-2病毒的动物模型的情况,”Hannan教授说。

“我们结合了十多年来对弓形虫感染及其对大脑发育影响的研究,Hannan教授的团队已经建立了专门知识,以了解表观遗传学在大脑发育和行为中的作用,”Tonkin副教授说。

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