«Мы очень интересуемся тем, как изменение в поведении затрагивает гомеостаз глюкозы», говорит co-ведущий-автор Ксиэойинг Ли, эндокринолог в Больнице Медицинской школы и Руя-Чжин Шанхайского университета Цзяотун. «Эпидемиологические исследования продемонстрировали ассоциацию психологического напряжения с диабетом инцидента. Нам любопытно на предмет того, может ли эффект быть передан через поколения».Ли и ее коллеги ограничили самцов мыши в пластмассовых трубах для с 2 часами день, в течение 2 недель прямо, чтобы вызвать напряжение.
Впоследствии, уровни глюкозы животных были увеличены, но мыши набирали вес более медленно и увеличили уровни гормонов напряжения, названных глюкокортикоидами в их крови. Эти мыши тогда спаривались с женщинами, которые не были заключены, и у их получающихся потомков была более высокая глюкоза крови, чем нормальный. «Отеческое психологическое напряжение может привести к гипергликемии в потомках у мышей», говорит Ли.Корень увеличенного сахара в крови был в гене по имени Sfmbt2.
Когда самец мыши ежедневно останавливается в пластмассовой трубе, шип глюкокортикоидов заставляет дополнительные группы метила быть добавленными к гену Sfmbt2 в его сперме. Эти эпигенетические отметки не затрагивают основной ДНК, но они действительно управляют, как Sfmbt2 и связанный microRNA (intronic microRNA-466b-3p) выражены.«Эпигенетическое перепрограммирование от напряжения, через глюкокортикоиды, было удивительно», говорит другой старший соавтор Ксуеджин Чен, также в Медицинской школе Шанхайского университета Цзяотун.
Это эпигенетическое изменение в напряженных отцах обнаружилось в печени их потомков. intronic microRNA-466b-3p в Sfmbt2, как предполагается, помогает отрегулировать фермент под названием PEPCK, который управляет сахарным производством в печени. Но когда млекопитающие воспроизводят, Sfmbt2 выключен в яйце от матери – подразумевать, что потомки наследуют свою единственную рабочую копию со спермы отца.
И когда единственный функциональный ген Sfmbt2 несет эти эпигенетические признаки, intronic microRNA-466b-3p заставлен замолчать и не может внимательно наблюдать за PEPCK, как это обычно было бы. Потомки отца тогда развивают печень со слишком большим количеством PEPCK, заставляя их глюкозу крови увеличиться.
Хорошие новости – то, что, понимая включенные механизмы, исследователи могли заблокировать эффекты глюкокортикоидов на сперме отца мыши. Впрыскивание самцов мыши с молекулой, которая ослабляет эффект глюкокортикоидов, мешало гену Sfmbt2 быть чрезмерно methylated. «Для нашего исследования потенциально возможно быть переведенным на обработку гипергликемии в людях в будущем», говорит Ли.