
加州大学河滨分校牵头开展的小鼠研究发现,微塑料对雄性和雌性后代的影响存在差异。
加州大学河滨分校的研究人员首次报告称,父亲接触微塑料(MPs)会导致其后代出现代谢问题。研究团队利用小鼠模型,揭示了一种此前未被认知的环境污染影响后代健康的方式。
尽管已在人类生殖组织中检测出微塑料(MPs)的存在,但发表在《内分泌学会杂志》上的这项研究首次直接将父代接触微塑料与下一代(即“F1代子代”)的长期健康影响联系起来。
父亲接触史与后代健康状况的关联
微塑料是尺寸小于5毫米的极微小塑料碎片,它们源自消费品和工业材料的分解。代谢紊乱是指包括高血压、高血糖和体脂过剩在内的一系列病症,这些病症均会增加罹患心脏病和糖尿病的风险。
为揭示F1代子代体内代谢效应,研究人员将它们置于高脂饮食环境中。此策略有助于揭示父代微塑料(MP)暴露所产生的影响,否则在标准饮食条件下,这些影响可能较为微妙。高脂饮食反映了常见的不健康饮食模式,如西式饮食,并会加剧代谢压力。由于父代采用正常饮食,子代所出现的肥胖现象是由饮食因素所致,而非遗传性饮食行为。
女性后代表现出更高的脆弱性
研究团队发现,与未接触微塑料(MPs)的雄性小鼠的后代相比,接触过微塑料的雄性小鼠所生育的雌性后代更容易出现代谢紊乱,即便所有后代均食用相同的高脂饮食。
加州大学河滨分校医学院生物医学科学教授、该研究的主要作者周长城表示:“这种性别特异性影响的确切原因尚不清楚。在我们的研究中,雌性后代出现了糖尿病表型。我们观察到,她们肝脏中促炎和促糖尿病基因的表达上调——这些基因此前已被证实与糖尿病有关。而雄性后代并未出现这些变化。”

研究团队发现,雄性后代虽未患上糖尿病,但脂肪量出现了轻微却显著的下降。雌性后代则表现为肌肉量减少,同时糖尿病发病率上升。
精子RNA携带环境信号
为探明这一性状如何遗传,研究人员采用了加州大学河滨分校研发的一种名为PANDORA-seq的特殊测序技术。他们发现,微塑料暴露会改变精子所携带的“物质”,影响调控基因开关的小分子。
具体而言,微塑料(MP)暴露显著改变了精子的小RNA图谱,包括转运RNA衍生的小RNA(tsRNAs)和核糖体RNA衍生的小RNA(rsRNAs)——这两类均属于小非编码RNA。与为生命提供“蓝图”的DNA不同,这些RNA分子可能充当基因的“调光开关”,调控基因在发育过程中表达量的高低。
周表示:“据我们所知,我们的研究首次表明,父亲接触微塑料会影响精子小型非编码RNA图谱,并导致后代出现代谢紊乱。”
个体暴露之外的影响
周强调,该研究表明塑料污染的影响不仅限于直接暴露其中的个体,它还可能留下生物印记,使儿童更易患上慢性疾病。
“我们的发现为环境健康领域开辟了新的疆界,将研究重心转向了父母双方所处环境如何共同影响子女健康这一问题上,”他说道,“这项在小鼠身上开展的研究所得出的发现,很可能对人类也有启示意义。计划要孩子的男性应考虑减少自身接触微塑料等有害物质,以保护自身健康和未来子女的健康。”
研究团队希望,该研究结果能够为未来有关微塑料甚至更小的纳米塑料如何影响人类发育的研究提供指引。
周表示:“我们未来的研究很可能会关注母体接触是否会产生类似风险,以及如何减轻这些代谢变化。”
参考文献:《父代微塑料暴露会改变小鼠精子中的小型非编码RNA,并影响后代代谢健康》,作者:Seung Hyun Park、Jianfei Pan、Xudong Zhang、Ting-An Lin、Sijie Tang、Xiuchun Li、Sihem Cheloufi、Qi Chen、Tong Zhou、Changcheng Zhou,发表于2025年12月18日《内分泌学会杂志》。DOI:10.1210/jendso/bvaf214
本研究部分得到了美国国立卫生研究院的资助。