题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
氧化应激是哺乳动物表观遗传的重要调控因素，它能直接或间接地改变DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传标记。氧化还原失衡引发的表观遗传改变与众多人类疾病相关，包括衰老相关疾病、神经退行性疾病、癌症、心血管疾病、发育障碍等。
然而，尚不清楚氧化还原失衡，是否能通过雄性生殖细胞感知，并转化为可遗传的表观遗传改变，从而影响后代健康。
近日，美国德克萨斯农工大学研究团队在《细胞与发育生物学前沿》杂志上发表了一篇题为" Therapy to teratology：chronic paternal antioxidant supplementation alters offspring placental architecture and craniofacial morphogenesis in a mouse model "的研究论文。
研究显示，健康雄性长期补充抗氧化剂，可能会扰乱其生殖细胞的表观遗传状态，改变后代的发育轨迹，包括后代的面部发育异常和胎盘结构改变，结果为乱补抗氧化剂的人群敲响了警钟。
图：论文截图
在这项研究中，研究团队对健康雄性小鼠进行为期六周的孕前抗氧化剂补充，包括两种广泛使用的抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）和硒，随后与常规雌性小鼠配对繁殖，通过CT成像、几何形态测量学等技术，分析了抗氧化剂对后代发育的影响。
结果发现，补充抗氧化剂的父代小鼠的整体代谢健康未受影响，但显著改变了后代的面部发育和胎盘结构。
在面部发育上，雌性后代表现为眼外角间距缩短6.5%、瞳孔间距缩小4%、左眼面积减少15%、头部整体面积减小6%；雄性后代面部轮廓形状发生了显著变化，下颌生长和眼、耳的位置出现了偏移，且面部对称性受到影响。
在胎盘结构上，尽管后代胎盘重量和效率无显著变化，但胎盘组织学结构出现性别特异性改变，雄性和雌性后代的蜕膜体积分别减少约10%和15%，雌性后代的胎盘连接区体积增加15%。
父代孕前补充抗氧化剂会改变后代的面部发育（图：论文截图）
对父代小鼠分析发现，其睾丸中的谷胱甘肽水平升高50%，肝脏线粒体DNA拷贝数也有所增加，证明抗氧化剂确实发挥了生物化学作用，但这种「过度作用」可能触发了生殖细胞的氧化还原失衡，从而通过表观遗传机制产生跨代发育毒性。
研究指出，氧化应激本是调节表观遗传修饰的生理信号，完全消除这一信号，可能干扰精子发生过程中的正常表观遗传重塑。研究提示，在健康雄性中，乱补或长期使用抗氧化剂，即使父代无明显健康问题，长期干扰氧化还原平衡也可能改变后代的发育。
研究人员表示，N-乙酰半胱氨酸和硒是人类常用的抗氧化补充剂，尽管本研究使用的是小鼠模型，但仍提示健康人群不应随意补充抗氧化剂。
综上，凡事都要讲究平衡，过犹而不及，就像一株植物一样，长时间暴晒就会脱水，而浇水过多则会烂根，但如果阳光和水分达到平衡，植物就能茁壮成长，健康就在于此。
参考文献：
https://doi.org/10.3389/fcell.2025.1697843
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