作者:Chinta sidharthani博士,评论:Lily Ramsey, llm2024年7月3日
表观遗传修饰是指基因的改变脱氧核糖在没有改变的情况下发生的压缩核酸(DNA)序列,但可遗传。表观遗传变化包括组蛋白修饰、DNA甲基化和非编码核糖核酸(rna)。
研究表明,男性不育症的发病率为1%这与精子的表观遗传变化有关而是不健康的生活方式和慢性疾病nic有限公司糖尿病和肥胖等疾病。
最近发表在《生活》杂志上的一篇综述讨论了非遗传因素如何诱导精子的表观遗传修饰并导致男性不育。
研究:遗传学背后:表观遗传学在不育相关睾丸功能障碍中的作用。图片来源:Peakstock/Shutterstock.com
研究表明,大约15%的男性不育症是由于遗传原因造成的,如果包括无精子症,患病率将增加到25%。
来自基因研究的越来越多的证据也表明,越来越多的基因突变是导致精子发生失败的原因。然而,最近的研究也表明了表观遗传变化在男性不育表型中的作用。
此外,虽然精子DNA甲基化模式改变和组蛋白修饰等表观遗传修饰与少精症和其他不育因素有关,但精索静脉曲张等非遗传条件、糖尿病和肥胖等慢性疾病以及吸烟、饮酒和用药等生活习惯也与男性不育有关。
本文综述了与睾丸功能障碍有关的男性不育的已知非遗传因素,并分析了这些因素中表观遗传修饰的参与。
精索静脉曲张是一种阴囊静脉扩张导致睾丸缺氧的情况,因为大量血液从睾丸中流出。
它可以通过影响精子质量和功能而导致不孕。精索静脉曲张也与表观遗传变化有关,比如精子中DNA甲基化模式降低。
本体论研究发现,显示甲基化降低的基因参与减数分裂细胞周期和配子的产生。修复精索静脉曲张也被发现可以改善精子的整体DNA甲基化模式。
低甲基化被认为是由于精索静脉曲张引起的氧化应激导致DNA甲基转移酶3A和3B的去甲基化活性增加。
另一个与男性不育有关的生物因素是肥胖,它会导致氧化应激、慢性炎症、高瘦素血症和高胰岛素血症。
对小鼠的研究发现,高脂肪饮食会增加睾丸中DNA甲基转移酶的表达,导致甲基化增加。
人类研究报告了肥胖男性和正常体重男性在精子细胞多能性相关基因的甲基化模式上的差异。
慢性前列腺炎影响了近9%的育龄男性,并且随着年龄的增长复发率很高,也被认为是男性不育的原因之一。
前列腺炎与精子参数的变化有关,如精子活力和浓度降低。然而,关于慢性前列腺炎相关的表观遗传修饰的研究缺乏,迄今为止唯一的证据是蛋白化比例的变化,可能导致精子中的DNA片段化。
该综述还研究了生活方式因素,如吸烟、饮酒、饮食、压力和体育活动对男性生育能力的影响,以及这些生活方式因素引起的表观遗传改变。
一些研究报告称,吸烟会影响DNA甲基化和精子参数。
不吸烟的健康男性与重度吸烟的不育症男性的比较揭示了编码蛋白酪氨酸磷酸酶受体、磷酸甘油酸突变酶家族成员和蛋白酪氨酸激酶基因的DNA甲基化水平的变化。
各种研究也报告了吸烟者和非吸烟者之间甲基化水平的显著差异,以及影响精子参数的许多其他基因的差异表达。
酒精摄入与精子发生损伤呈剂量依赖关系,研究报告称,酒精摄入量增加会导致精子DNA的超甲基化。
具有特定印记的基因,如G蛋白亚基α S编码基因的差异甲基化区域,也会受到过量饮酒导致的甲基化变化的影响,这些变化与精子浓度呈负相关。
该综述还研究了体育活动和必需营养素对通过表观遗传修饰提高男性生育能力的积极影响。在小鼠模型中,饮食中补充叶酸增加了精子数量。
研究发现,应激显著降低精子活力和浓度,应激引起的氧化应激引起组蛋白修饰、DNA甲基化和非编码rna表达的变化。
这篇综述还讨论了其他药物滥用行为和接触内分泌干扰化学物质在诱发表观遗传改变中的作用,这些改变导致了男性不育。
此外,研究人员还研究了这些表观遗传修饰被后代遗传的可能性,以及这种跨代遗传对健康的长期影响。
总的来说,通过这篇综述,作者全面检查了各种非遗传因素,如慢性健康状况和生活习惯,通过诱导影响生育因素的基因的表观遗传修饰来降低男性生育能力。
该研究还研究了这些表观遗传修饰的潜在遗传及其对后代健康的影响。研究结果强调了治疗这些非遗传性疾病的必要性,并教育患者有关增加男性不育风险的生活方式因素。