医学和心脏病科，哈尔伯格医院和研究所，莫拉达巴德，印度
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俄罗斯人民友谊大学生理学系，莫斯科，俄罗斯
医学和心脏病科，哈尔伯格医院和研究所，莫拉达巴德，印度
医学和心脏病科，哈尔伯格医院和研究所，莫拉达巴德，印度
印度阿哈玛达巴德迪亚护理和激素研究所
印度勒克瑙BBD大学
KG医科大学，印度勒克瑙
阿联酋海湾医科大学(前)
英国杜伦大学
DOI: 10.15761 / JIC.1000172
心血管疾病(心血管病);高血压、冠状动脉疾病(CAD)、中风和糖尿病可能有家族病史，这是一个常见的危险因素，通常存在于近四分之一到三分之一的患者中[1,2]。有危险健康行为的受试者;久坐行为、吃西餐、烟酒摄入和压力倾向行为也可能与这些行为模式的家族史有关[1-3]。同样，保护性健康行为的家族史;例如，食用功能食品、从事业余体育活动和运动、不吸烟和/或经常进行积极祈祷或瑜伽和冥想、早睡早起，尽管这可能是由于健康教育或父母的教养所致。在许多研究中，也观察到酗酒和烟草成瘾的遗传基础，但其他危险行为或健康行为的遗传尚不清楚。由于心血管病和2型糖尿病是由危险因素引起的，这些问题可以通过加强对危险因素和危险健康行为的管理来预防。最近有证据表明，危险因素的代际遗传在过早心血管病和糖尿病的发病机制中也变得重要[6-8]。母亲和父亲之间的危险健康行为可使后代易患相关心脏代谢风险和相关疾病的表观遗传。 This indicates that the presence of healthy behaviors in the parents may have beneficial effects on the health of the offspring [7-9]. From this view point, it is proposed that changing the health behavior of mother and father before conception, can prevent epigenetic inheritance of cardio-metabolic risk in the offspring.
有证据表明，基因-环境相互作用是影响健康和疾病的危险因素或保护因素发展的中介因素，涉及表观遗传机制[4,7-11]。表观遗传基因调控包括在DNA序列本身不发生变化的情况下发生的基因表达的可遗传变化。表观遗传机制包括染色质折叠和附着在核基质上，DNA包裹在核小体周围，组蛋白尾部的共价修饰[例如乙酰化、甲基化、磷酸化]和DNA甲基化[9-12]。调控小rna和微rna对基因转录的影响也越来越被认为是表观遗传基因调控的关键机制。
来自母亲的表观遗传的一个经典例子是怀孕期间营养缺乏[胆碱、甜菜碱、叶酸和维生素B12]的影响，导致后代易患代谢综合征;即。肥胖和黄色皮毛的刺鼠[7,8,13]。很明显，在怀孕的小鼠中，由于缺乏某些营养物质，表观遗传与刺鼠基因的低甲基化有关。这一发现提出了一种可能性，即孕妇补充营养可能替代“甲基组”，以修复刺鼠基因的异常甲基化，并有助于预防肥胖和代谢综合征[14]。通过增加某些营养物质的补充，去除正常甲基化的刺鼠基因的甲基;胆碱、甜菜碱、叶酸和维生素B12可能有助于修复这种缺陷，从而导致基因的正常甲基化，从而降低肥胖和糖尿病的风险。对小鼠进行的实验研究表明，母体在妊娠期间添加染料木素，其水平与人类食用高大豆饲料相当，也使杂合子活黄刺鼠[A[vy/ A]]后代的毛色向假刺鼠[14]方向改变。这种显著的表型变化与刺鼠基因转录起始位点上游的一个反转录转座子中6个胞嘧啶-鸟嘌呤位点的甲基化显著相关。这种DNA甲基化程度在内胚层、中胚层和外胚层组织中相似，表明染料木素在胚胎早期发育过程中起作用。此外，这种染料木素诱导的高甲基化持续到成年，降低了刺鼠的异位表达，并保护后代免受肥胖。这是第一个证据在子宫内膳食染料木素通过永久改变表观基因组[14]影响基因表达并改变成年期肥胖易感性。最近的研究也表明，妊娠期营养缺乏可导致宫内生长受限，导致出生体重降低，而妊娠期补充多种微量营养素可能与低出生体重显著降低有关[15-17]。由于低出生体重是未来心血管病和糖尿病的潜在危险因素，它提出了功能性食品消费和健康生活方式的可能性;父母双方不吸烟、不喝酒、适度的体育活动和定期积极祈祷，可以预防后代将来患心血管疾病和其他慢性疾病的风险。
在母亲中，79名新生儿的脐带血白细胞中，IGF2 DMR的低甲基化与父亲肥胖有关。[12]还观察到后代DNA甲基化与父亲肥胖之间存在持续的负相关[线性回归模型-β-系数为-5.28,P = 0.003]。研究结果表明，在肥胖母亲的新生儿中，IGF2和H19 DMRs的DNA甲基化增加。然而，有必要进行更大规模的研究，以进一步探索母亲肥胖或生活方式对后代表观基因组的潜在影响。本研究显示了在精子发生过程中，父亲肥胖对印记重编程的先入之见影响。考虑到“印记忠诚”在生物学上的重要性，该研究支持父亲肥胖的跨代效应，可能会影响后代的未来健康。
环境因素，如饮食、烟草、酗酒、污染物、深夜睡眠、压力和久坐行为，不会促进基因突变或DNA序列的改变，但确实有能力改变表观基因组。只有少数研究表明父亲的危险健康行为会对后代产生影响[11-13]。这些来自父母的结果表明，我们对疾病的易感性可以被我们的父母或祖父母在他们成长过程中的关键时刻所做的事情所改变。代际遗传被定义为环境因素或毒物促进表型或疾病状态的能力，不仅在暴露的个体中，而且在随后的多代子孙中。大多数环境暴露会影响体细胞，不允许表型的世代传递。然而，环境因素重编程生殖系表观基因组的能力，如高脂肪饮食可以促进表型和疾病状态的跨代遗传，通过重要的生殖系表观遗传重编程．
在一项实验研究中，与对照组[11]相比，父亲长期食用高脂肪食物会导致雌性大鼠后代的β细胞功能障碍，并导致肥胖受损的糖耐量[IGT]和雌性后代的胰岛素抵抗随时间恶化。这种饮食改变了成年雌性后代642个胰岛基因的表达，这些基因属于13个功能簇，包括阳离子和ATP结合、细胞骨架和细胞内运输[11]。进一步分析2492个差异表达基因，发现其与Ca-MAPK和MnT信号通路、细胞凋亡和细胞周期有关。Hypomethylation的Il13ra2在哺乳动物中，[11]的表达增幅最高，为1.76倍。这也首次表明，在哺乳动物中观察到父亲高脂肪饮食代谢后遗症的非遗传、代际传递[11-13]。高脂肪或饱和脂肪或w-3脂肪酸和其他微量营养素的缺乏所造成的损害，在父系基因的表观遗传成分水平上，可能可以解释父系特征的这些跨代效应[12,18]。
有人提出，在精子发生或卵子发生过程中，除了环境因素外，甲基化谱的重编程可以影响印迹基因，在受孕期间或之前，环境因素、饮食、活动、精神压力、烟草、酒精、污染物导致受精卵及后代的生理和代谢变化[19-21]。(图1)不健康的饮食、生活方式和环境会损害精子和卵母细胞，抑制受精，而健康的饮食可能有保护作用。人类精子的功能依赖于卵子周围的丘状细胞释放孕酮，丘状细胞将精子吸引到卵子，并帮助它们穿透卵子的保护衣[19,20]。(图2)孕激素诱导Ca2＋流入精子并引发多重Ca2＋-依赖的生理反应，对成功受精至关重要。在这种情况下，脂肪酸和类黄酮的含量组成的精子鞭毛和卵母细胞的涂层似乎是重要的，以促进精子在卵母细胞中渗透，导致受精[21]。
图1所示。不健康的饮食、生活方式和环境会损害精子和卵母细胞，抑制受精，而健康的饮食可能有保护作用。
图2。在受精过程中释放孕激素以吸引精子的雌性卵子。卵子周围的卵丘细胞释放孕激素，吸引精子靠近卵子，帮助它们穿透卵子的保护衣。Omega-3脂肪酸和类黄酮维持卵子和精子细胞膜的完整性。
实验研究为早期应激的短期和长期后果以及皮质醇在增加肾上腺皮质活动中对未来健康和后代[22]应激表观遗传的作用提供了新的见解。在分子、表观遗传、神经源性和行为水平上，可能存在双相和独特的年龄依赖性变化。这表明，早期应激可能暂时赋予动物在应激环境中潜在的适应优势，但也可能贯穿整个生命周期，这可能与心脏代谢风险的长期不利影响有关，这是由于改变了海马BDNF基因表达的表观遗传调节[22,23]。在一项对383名CAD患者和368名对照受试者的临床研究中，脂联素基因I164T突变是与日本人群[24]代谢综合征和CAD相关的常见遗传背景。端粒结构和功能与表观遗传标记有关，并可能因父母双方的健康行为而改变。端粒长度是生物衰老的指标，端粒功能障碍与年龄相关的疾病如心血管病、帕金森病、阿尔茨海默病、癌症等有关[23-25]。在人类和动物研究中，端粒长度也被证明与营养状况呈正相关。在一项队列研究中，在608例稳定型CAD患者中，基线血海洋w-3脂肪酸水平与5年[23]端粒缩短率呈负相关。这些发现提高了w-3脂肪酸可能保护CAD患者细胞衰老的可能性。遗传给后代的细胞记忆的概念可能是由精子的特性，它的生物化学和生物学，以及它与环境因素如饮食的相互作用介导的。 It is possible that epigenetic inheritance may be the key to solving many unexplained phenomena in humans, related to health and behavior as well as to CVDs and other chronic diseases [26-28]. Mediterranean-style diet is rich in functional foods that are also rich in all the micronutrients; w-3 fatty acids and flavonoids, vitamins and minerals and low in saturated fat and w-6 fat and energy. In a primary prevention trial among approximately 7447 subjects, consumption of a Mediterranean-style diet with nuts or olive oil for 4.8 years was associated with significant decline in CVDs and diabetes in the two intervention groups compared to low fat diet group, respectively [events 83,96 vs 109] [29]. It is possible that eating 400 g/day of fruits, vegetables and nuts and another 400 g/day of whole grains; beans, grams, peas, porridge of wheat and millets as well as chocolates and fish, by the father and mother, may cause repair of the epigenome resulting in healthy offspring.
总之，除了饮食和生活方式因素外，环境压力、季节影响和污染物也会影响表观遗传变异，包括氧化应激诱导的表观遗传损伤可能导致的DNA甲基化、组蛋白修饰和microrna的变化[22,26,27]。由于父母不健康的饮食和生活方式会使不健康的后代更容易患病，因此可以提出，父母健康的饮食和生活方式可以抑制心脏代谢风险，并产生一个健康的后代，未来不会有肥胖、心血管疾病和糖尿病的风险。鉴于这一证据，父亲和母亲增加w-3脂肪酸、必需和非必需氨基酸、抗氧化维生素、矿物质、黄烷醇和染料木素(富含地中海风味食物)的摄入以避免环境压力可能对后代的健康有有益的影响。
马西莫Fioranelli
古格里莫·马可尼大学
评论文章
收稿日期:2016年7月12日
录用日期:2016年7月26日
发布日期:2016年7月30日
©2016 Ram B Singh，这是一篇开放获取的文章，在知识共享署名许可的条款下发布，该条款允许在任何媒体上无限制地使用、传播和复制，前提是原始作者和来源是可靠的。
Singh RB, Shastun S, Singh P, Tomar G, Saboo B, et al.(2016)父母的健康饮食和生活方式能否预防后代的心脏代谢风险?J Integr Cardiol 2: DOI: 10.15761/JIC.1000172
图1所示。不健康的饮食、生活方式和环境会损害精子和卵母细胞，抑制受精，而健康的饮食可能有保护作用。
图2。在受精过程中释放孕激素以吸引精子的雌性卵子。卵子周围的卵丘细胞释放孕激素，吸引精子靠近卵子，帮助它们穿透卵子的保护衣。Omega-3脂肪酸和类黄酮维持卵子和精子细胞膜的完整性。
