父亲肥胖可能增加女儿乳腺癌风险
2016年6月24日,英国《自然》旗下《科学报告》在线发表美国华盛顿乔治城大学隆巴迪综合癌症中心和巴西圣保罗大学的研究报告,发现父亲肥胖会改变精子的基因表达,可能增加女儿患乳腺癌的风险。
继皮肤癌,在美国乳腺癌是女性最常见的癌症,预计今年被诊断出246660新病例。大量研究表明,在怀孕时母亲的饮食和体重会影响后代患乳腺癌的风险。众所周知基因特定变化可影响妇女患乳腺癌的风险,并且大约有5%~10%的基因被遗传。以往研究表明,女性生活方式因素如饮食和吸烟可能导致后代基因突变,而一些研究表明产妇肥胖会改变基因,可能增加孩子患乳腺癌的风险。肥胖似乎有时在家族中代代相传,就像一些乳腺癌。母亲肥胖被认为可影响人类的两种情况,妊娠期肥胖的女性可能产下更大的婴儿,他们在生命后期患上乳腺癌的风险可能会增加。大部分的重点都集中在母亲这一方面,但却几乎没有研究着眼于父亲超重和肥胖对其后代患癌症风险的影响,很少有人研究调查父亲的体重对后代患乳腺癌的风险的影响。
为了解决这一研究空白,该研究对正常饮食小鼠和肥胖小鼠进行对比,分别与正常体重雌性小鼠进行交配,然后分析后代乳腺组织以及患乳腺癌的机率。
结果发现,肥胖雄性小鼠和正常体重雌性小鼠所生育的雌性幼崽,从出生到整个孩童时期体重超标,并且它们的乳腺组织发育滞后,乳腺癌发病率也增加了。
在分析肥胖父亲的精子时,发现微核糖核酸(miRNA)信号调节基因表达分子链发生改变,同样其雌性后代乳腺组织中miRNA也发生改变。miRNA可调节胰岛素受体信号,该信号与体重变化、及其他与癌症发展相关的分子途径(如缺氧相关信号通路)有关。
因此,基因表达的表观遗传学调节因子miRNA遗传信息从肥胖父亲传递给自己的女儿,在怀孕时父亲的体重会影响女儿出生和童年时的体重,同时会增加女儿以后生活中患乳腺癌的风险。
该研究是第一次用动物检测父亲肥胖对后代癌症风险所产生的影响。该研究提供的证据表明,在动物中,怀孕时父亲的体重影响着女儿出生时及童年期的体重,及其生命后期患上乳腺癌的风险。
当然,该研究是在小鼠身上进行的,但是概括了最近在人类身上的一些发现,表明与瘦的男性相比,肥胖男性精子中有明显的表观遗传改变。该动物研究表明,精子中的这些表观遗传改变,可能影响下一代患癌症的风险。
该研究下一步将探讨关于动物乳腺癌风险相关性,是否适用于人类怀孕时肥胖父亲所生的女儿。在对人类相关性有更多了解之前,建议女性和男性应该饮食均衡,以保持健康的体重和生活方式,不仅为了自己的健康,也为其后代健康带来最好的机会。
Sci Rep. 2016 Jun 24;6:28602.
Paternal overweight is associated with increased breast cancer risk in daughters in a mouse model.
Fontelles CC, Carney E, Clarke J, Nguyen NM, Yin C, Jin L, Cruz MI, Ong TP, Hilakivi-Clarke L, de Assis S.
Lombardi Comprehensive Cancer Center, Georgetown University, Washington, DC, USA; University of Sao Paulo and Food Research Center, Sao Paulo, SP, Brazil.
While many studies have shown that maternal weight and nutrition in pregnancy affects offspring's breast cancer risk, no studies have investigated the impact of paternal body weight on daughters' risk of this disease. Here, we show that diet-induced paternal overweight around the time of conception can epigenetically reprogram father's germ-line and modulate their daughters' birth weight and likelihood of developing breast cancer, using a mouse model. Increased body weight was associated with changes in the miRNA expression profile in paternal sperm. Daughters of overweight fathers had higher rates of carcinogen-induced mammary tumors which were associated with delayed mammary gland development and alterations in mammary miRNA expression. The hypoxia signaling pathway, targeted by miRNAs down-regulated in daughters of overweight fathers, was activated in their mammary tissues and tumors. This study provides evidence that paternal peri-conceptional body weight may affect daughters' mammary development and breast cancer risk and warrants further studies in other animal models and humans.
PMID: 27339599
DOI: 10.1038/srep28602