近日，國際重要學術期刊《Scientific reports》在線發(fā)表上海交通大學生命科學技術學院喬中東教授團隊最新研究成果“Paternal nicotine exposure defines different behavior in subsequent generation via hyper-methylation of mmu-miR-15b”。

吸煙有害健康，但是父親吸煙對后代影響的研究卻報道較少。大多數的研究主要關注于母親孕期吸煙對后代精神健康的影響，只有很少的流行病學調查發(fā)現，男性吸煙可能使子代“注意力缺陷過動癥(ADHD)”的罹患率有所上升。其他有關人群中的父親吸煙會影響到下一代的研究因為很難排除吸煙者的女性伴侶被動吸煙這一干擾因素，目前還沒有得到很好的證實與重復。

喬中東教授團隊長期從事有關吸煙對男性生殖影響的研究，特別關注父親吸煙通過精子影響后代的分子生物學機制研究。研究小組利用動物吸煙/尼古丁處理模型，觀察了雄性吸煙對后代行為學的影響及其分子機制。動物行為學的研究發(fā)現，吸煙及尼古丁均可引起父系跨世代神經精神病學效應：吸煙及尼古丁處理雄性小鼠可以自身發(fā)生抑郁，但卻使其后代(F1)的抑郁程度顯著降低，活動性增加。這種父系尼古丁處理引發(fā)的動物行為學表型并沒有隨著父系鏈傳遞到F2代小鼠。后續(xù)實驗結果提示尼古丁處理導致了F0代小鼠睪丸中mmu-miR-15b基因啟動子DNA區(qū)域的高甲基化。這種表觀遺傳學修飾可能傳遞到了下一代，并在F1代腦組織中造成mmu-miR-15b的低表達，從而上調靶基因Wnt4的表達。F1代小鼠腦組織中Wnt4通路活化促進了下游的關鍵蛋白分子GSK-3從非磷酸化向磷酸化狀態(tài)轉變。非磷酸化的GSK-3分子具有神經毒性，而尼古丁處理緩解了這種毒性作用，從而改變了F1代小鼠的行為學表型。

該研究豐富了表觀遺傳學研究理論，為世代遺傳過程中的表型變化的分子機制研究提供了新思路，特別是為吸煙有害健康提供了新的證據。