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糖尿病父亲遗传吗(糖尿病父亲遗传女儿)

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来自母亲的糖尿病是怎么遗传的?

糖尿病,这一发生率高且发病隐匿的慢性病,是影响人类健康的问题之一。

中国科学院院士、教育部生殖遗传重点实验室(浙江大学)和复旦大学生殖与发育研究院教授黄荷凤与中国科学院院士、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员徐国良团队合作,研究证实了糖尿病的卵母细胞起源,首次揭示了卵子源性糖尿病代际传递中表观遗传甲基化的精确调控机制,解析了卵母细胞母源因子TET3调控父本表观基因组的子代胰岛素分泌不足,从而实现糖尿病易感性的代际遗传。该研究为人类认识和防控糖尿病等成人慢性病提供了崭新的科学视角。相关研究5月18日在线发表于《自然》。

母亲生殖细胞介导糖尿病传代效应

上世纪90年代,英国学者Barker提出宫内时期(胎儿期)不良环境暴露,会导致成年后糖尿病、高血压等慢性病的发生率增加,为认识成人慢性病的发病机制提供了新思路。

Barker学说的发展深化了人们对孕期环境暴露之于出生子代健康重要性的认识。

“目前,临床上普遍将这一类起源于生命早期的代谢、心血管疾病等慢性疾病称为发育源性疾病。”黄荷凤告诉《中国科学报》,“这是一种迟发性出生缺陷,影响深远而广泛,给社会和家庭带来沉重负担,严重影响我国人口健康。”

作为国际上最早开展发育源性疾病研究的团队之一,黄荷凤课题组长期致力于母体孕期环境因素暴露致成人疾病的发生机制的研究,首次证实了孕期宫内高糖等因素暴露能够改变DNA甲基化,造成代间/跨代的遗传,同时发现疾病起源可前移至孕前(配子发育期),率先在国际上提出了“配子源性成人疾病”学说。然而,配子或生殖细胞如何将不良环境因素传递给后代,相关作用机制尚未阐明。

基于这一问题,黄荷凤课题组与徐国良课题组合作,在既往研究基础上,以孕前糖尿病为切入点,最终发现女性卵子可介导糖尿病的传代效应,找到了开启卵源性代际遗传模式的关键钥匙——DNA去甲基化酶TET3,并阐释了TET3介导的代际遗传的调控途径和具体方式。

全世界约有五分之二的糖尿病妇女处于育龄期。研究团队以孕前糖尿病为例,建立链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠模型,获取糖尿病小鼠卵母细胞,使其与正常雄鼠精子进行体外受精,将体外形成的早期胚胎植入正常代孕母鼠子宫让其继续发育。在排除孕期和产后高糖环境干扰后发现,子一代小鼠糖耐量受损,主要表现为胰岛素分泌不足,而子二代小鼠未出现明显的糖耐量异常。这说明卵母细胞在孕前已被打上代谢异常的烙印,传递到后代,引发了糖尿病代际遗传。

找到卵子源性糖尿病代际遗传密钥

“表观遗传在环境因素与疾病易感性之间起到了桥梁作用。”徐国良告诉《中国科学报》,“我们利用卵母细胞转录组测序,并逐一验证表观遗传调控工具酶后发现,糖尿病小鼠卵细胞中DNA去甲基化酶同时也是母源效应因子的TET3显著下降。”

徐国良课题组曾揭示TET3在卵细胞重编程中的作用,即卵细胞来源的母源因子TET3负责父本基因组DNA胞嘧啶甲基的氧化修饰,从而启动DNA去甲基化。这一研究结论为卵源性代际遗传提供了方向,也进一步证实高血糖小鼠来源的卵母细胞体外受精后,受精卵的雄原核中TET3表达下降,基因组甲基化水平改变。

子代胎鼠的胰岛全基因组甲基化测序显示,与胰岛素分泌相关的重要限速酶葡萄糖激酶(GCK)启动子区DNA高甲基化。利用TET3敲除小鼠验证发现,卵母细胞时期TET3基因敲除后,小鼠出现GCK启动子区域高甲基化、表达量下降和糖耐量异常。回补TET3 mRNA可显著恢复甲基化水平和子代糖耐量受损表型。

这表明TET3在高血糖卵源性糖尿病传代效应中起到了关键的表观遗传调控作用。

卵子代谢印记由父本基因传递

有意思的是,尽管卵子经历了高糖暴露,但TET3影响子代发病的靶基因并非母本基因,而是父本基因。

为验证子代甲基化谱式改变的来源和可继承性,课题组以目标基因GCK为例,发现GCK启动子的高甲基化最早来源于受精卵的雄原核,并随着发育能延续到子代成年小鼠胰岛中。

“在区分GCK基因高甲基化的父本和母本来源时发现,在囊胚和子代胰岛中,胰岛素分泌基因都呈现父本特异性高甲基化。”论文共同第一作者、教育部生殖遗传重点实验室(浙江大学)博士陈宾解释说,“这一结果提示了卵母细胞经受高血糖暴露后,子代胰岛素分泌基因的高甲基化来源于受精卵中的雄原核,并且传递到子代。”

值得关注的是,研究团队同时在上海、浙江多家医院生殖中心收取的临床糖尿病患者的未成熟卵母细胞和弃用囊胚也分别显示出TET3表达降低的趋势和GCK启动子区高甲基化的状态,这提示研究团队在小鼠模型中的发现具有临床意义,为临床指导和应用带来了可能。

这一发现加深了人们对发育源性疾病的理解,不但在排除孕期干扰后,直视了卵子作为传递载体起到的代际遗传作用,还从分子角度勾勒出TET3作为解密钥匙,开启了别有洞天的父本遗传路线,实现了发育源性成人疾病研究的重大突破。

目前,高血压、糖尿病等慢性疾病日益增加,患者的健康管理和治疗费用占用了大量公共卫生资源,也给社会带来了沉重负担。

“目前成人期慢性病预防效果不理想,迫使我们另辟蹊径,从新角度寻求突破。”黄荷凤告诉记者,包括这项研究在内的一系列发育源性疾病研究成果启示我们,应该充分认识生命早期即开始干预的可能性和重要性,给予年轻男女以及母婴充分的关注,从根本上转变疾病防控思路,这对于慢性病的预防才是务实和有效的。

“这也和中国自古以来‘上医治未病’的医疗智慧不谋而合。”黄荷凤说,“这项研究为生命早期干预的理念提供了关键理论基础,是接下来开展临床研究和实践的重要前提。”该研究成果有望成为临床转化应用的经典范例,为提前管理时间、发育源头防控慢性病、降低出生缺陷、提高我国人口健康提供全新视角和策略。(张双虎 黄辛)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-022-04756-4

《中国科学报》 (2022-05-19 第1版 要闻)

来源: 中国科学报

硬核科普|父母得糖尿病会遗传给孩子吗?藏在子宫里的遗传奥秘

父母得糖尿病,会遗传给孩子吗?这是很多糖尿病患者非常关心的话题。

遗憾的是,网络上传播的很多文章和视频,众说纷纭,泛泛而谈,甚至混淆了基因、遗传倾向和遗传病等概念,让很多糖友无可适从。

今天我们就来一场硬核的科普,从科学的视角纵观糖尿病遗传的奥秘。

图:艾科·乐易捷2语音版血糖测试仪

糖尿病会不会遗传?答案比你想象的要严重

每个人的基因都是有缺陷的,所以人类生下来都不是完美的,都带着天生的疾病倾向。

有些人很不幸,携带的致病基因太强大了,发病和遗传风险很高,对健康影响很大,如白化病、血友病、先天性聋哑、地中海贫血、先天愚型等遗传病。

大多数人,可能携带一种或者几种的遗传病基因,但不一定会发病,只有身体积累了足够多的遗传病基因,或者受到生活环境的激发影响后才会发病。

而糖尿病就是最典型性的遗传研究对象。

有些特殊类型如单基因糖尿病,是真正意义上的遗传病,只要携带了致病基因,发病和遗传给下一代的风险很高,比如单基因糖尿病——青少年起病的成人型糖尿病(MODY)。

MODY约占糖尿病患者人数的1%~5%,目前已发现14种类型,分别由 14 个不同的致病基因突变所致,其中葡萄糖激酶(GCK)基因和肝细胞核因子基因突变类型较为常见。

MODY发病较为隐匿,临床上很容易漏诊,常在妊娠期糖尿病筛查中被发现。

常见的糖尿病类型如2型糖尿病、妊娠期糖尿病、1型糖尿病等,它们多是遗传因素和环境因素相互作用下才发病。

以2型糖尿病为例,生活方式和环境因素的影响可能更大一些。

肥胖,精制食物和脂肪摄入过多的饮食模式,久坐、缺乏运动等生活方式,这些环境因素就像导火索,激活了人体的致病基因,让胰岛素分泌和血糖代谢失控,糖尿病随之发生。

相对而言,1型糖尿病遗传背景可能发挥的作用更大,有些单基因疾病会直接导致1型糖尿病相关自身免疫性综合征。

多数情况下,有1型糖尿病遗传倾向的人,在病毒感染、化学毒物和饮食等外界环境因素的作用下,体内的免疫系统错误地攻击胰岛β细胞,造成胰岛β细胞大量死亡和功能衰竭,体内胰岛素分泌功能持续下降,最终导致1型糖尿病的发生。

相对2型糖尿病,1型糖尿病患者发病年龄更小,我国很多患者发病时为10-14岁的青少年,“三多一少”症状明显,往往发病时就是非常严重的酮症酸中毒,由于胰岛素分泌绝对不足,多依赖胰岛素治疗。

所以,糖尿病会不会遗传?答案可能比你想象的要严重。

图:艾科·乐易捷2语音版血糖测试仪

藏在子宫里的2型糖尿病遗传奥秘

我们转到更深入的话题:

父母有2型糖尿病,会遗传给孩子吗?

2型糖尿病具有遗传倾向,但是否发病还受到后天的环境因素影响。

《中华流行病学杂志》2021年发表了一项很有趣的研究结果,“体力活动对2型糖尿病遗传效应的修饰作用——中国双生子队列研究”,双生子就是我们常说的双胞胎,他们的遗传基因非常相似,用来研究后天的环境因素对糖尿病发病的影响大小非常合适。

研究者根据《中国居民膳食指南(2016)》中的推荐,将每周≥5 d、每天30 分钟中等/高强度体力活动定义为体力活动达标。

通过对24 214名双生子体力活动达标的研究发现,体力活动可修饰2型糖尿病的遗传效应,体力活动达标可降低遗传因素对2型糖尿病患病的影响。

所以,医生经常说的“管住嘴、迈开腿”,真不是一句空话,确实是一种降糖“良药”。

2型糖尿病的发病风险是传给下一代呢?这一切要从子宫里受精卵结合的那一刻说起。

2022年5月,《中华医学信息导报》报道“黄荷凤院士/徐国良院士团队合力破解卵子起源的糖尿病代际遗传之谜”的文章中,为我们解开了部分糖尿病的遗传奥秘。

研究团队以孕前糖尿病为例,收集了糖尿病小鼠卵母细胞利用体外受精和胚胎移植到代孕雌鼠宫内获得子代。

在排除孕期和产后高糖环境干扰后发现,卵母细胞在孕前已被打上代谢异常的烙印,传递到后代引发子一代糖耐量受损、胰岛素分泌不足,造成了糖尿病代际遗传。

简单来说,父母所经历的环境因素变化,如饮食、运动、肥胖、应激等代谢异常,可以被记录在生殖细胞(精子和卵子)的DNA信息里,引起生殖细胞中基因表观修饰的改变并遗传给孩子,先天的、后天所有因素随时间一步步叠加下,最终导致糖尿病的发生。

这也是为什么糖尿病筛查将糖尿病家族史作为筛查的重要指标,因为有糖尿病家族史的人,发生糖尿病的风险确实要比正常人高。

图:艾科·乐易捷2语音版血糖测试仪

有糖尿病家族史的人,

如何阻断糖尿病遗传给下一代?

相比其他遗传病,阻断糖尿病遗传的关键在于阻断不良行为习惯上的“遗传”,而不是基因层面的阻断。

中国糖尿病患者超过1亿人,可以说,糖尿病易感基因,几乎存在每个家族、每个人的身体里,阻断糖尿病的意义不大。

很多2型糖尿病家族史的患者人群中,有着相同的生活习惯,父母爱高油、高盐、高糖、高脂食物,孩子同样也是这样的饮食;父母肥胖不爱运动,孩子多半喜欢宅;父母爱熬夜玩手机,孩子也多半手机不离手……

如果孩子尚未患上糖尿病,就要带头养成健康的生活习惯,通过合理膳食、控制体重、适量运动、限盐、控烟等生活方式的改善,来降低糖尿病发生的风险。

丹麦有一项研究发现:儿童期超重与成年期的2型糖尿病发生风险明显增加,但是如果能在青春期前恢复正常的BMI,2型糖尿病的发生风险则与正常人相似。

所以,刘畊宏的《本草纲目》操,该跳还得跳!适应不了的,跳绳、慢跑、打羽毛球、踢毽子都可以,只要能从小控制体重,远离糖尿病,那都不是事儿!

此外,如果发现自己有糖尿病家族史,预防的另一个关键策略是及早进行糖尿病筛查。

《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》推荐, 具有下面情况的儿童和青少年属于糖尿病高危人群,应及早筛查:

肥胖/超重且合并以下3项危险因素中至少1项:即母亲妊娠时有糖尿病(包括妊娠期糖尿病);一级亲属或二级亲属有糖尿病史;存在与胰岛素抵抗相关的临床状态(如黑棘皮病、多囊卵巢综合征、高血压、血脂异常)。

对于这些高危的儿童和青少年,宜从10岁开始筛查;青春期提前的个体,则推荐从青春期开始筛查。首次筛查结果如果正常,宜每3年至少重复筛查一次。

总之,糖尿病易感基因是先天的,真正得不得糖尿病的权利还是掌握在你手中。

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参考文献:

1. 徐勇, 胡承, 杨涛, 等. 青少年起病的成人型糖尿病筛查与诊治专家共识. 中华糖尿病杂志. 2022, 14(5): 423-432.

2. 焦阳, 李小英. 表观遗传与糖尿病 [J] . 中华糖尿病杂志,2017,9 (12): 732-735. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-5809.2017.12.002

3. 突破!黄荷凤院士/徐国良院士团队合力破解卵子起源的糖尿病代际遗传之谜 [J] . 中华医学信息导报, 2022, 37(10) : 7-7. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1000-8039.2022.10.144.

4. 陈松建, 高文静, 吕筠, 余灿清, 王胜锋, 黄涛, 孙点剑一, 廖春晓, 逄增昌, 俞敏, 汪华, 吴先萍, 董忠, 吴凡, 江国虹, 王晓节, 刘彧, 邓健, 陆林, 曹卫华, 李立明. 体力活动对2型糖尿病遗传效应的修饰作用——中国双生子队列研究. 中华流行病学杂志, 2021, 42(7): 1167-1173

5. 张波,杨文英.中国糖尿病流行病学及预防展望[J]中华糖尿病杂志, 2019,11(1) : 7-10. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-5809.2019.01.002

糖尿病会不会遗传?什么样的人更容易得糖尿病?

【糖尿病会不会遗传?什么样的人更容易得糖尿病?】糖尿病是有遗传“易感性”的。父母患有糖尿病,孩子得糖尿病的机会就更大。我们临床实践中也看到,很多糖尿病患者家中,几代人都患有糖尿病的这种现象。 但需要注意的是,糖尿病除了遗传因素,环境因素也很重要。有遗传高危因素者,努力去改善环境因素,通过饮食、运动、控制体重等方式,及时检查、积极治疗,可以降低糖尿病的发生率。(via 北京大学第一医院)

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来源: 北京12320在聆听