2024年4月23日，南京医科大学胡志斌、霍然，沈洪兵及陆军军医大学曹佳共同通讯在Cell Discovery（IF=38）在线发表题为“Inter- and trans-generational impacts of real-world PM2.5 exposure on male-specific primary hypogonadism”的研究论文，该研究观察到父代暴露于真实世界中的PM2.5可能以一种选择性别的方式导致代际性原发性性腺功能减退，并且也通过使用外部模型确认了这种表型。在机制上，该研究确定了在介导这些代际效应中起关键作用的小RNA（sRNA）。
存在于F0 PM精子中的miR6240和piR016061通过分别靶向Lhcgr和Nsd1来调节代际传递。该研究还发现，iR033435和piR006695通过结合Tet1 mRNA的3'非翻译区间间接调节F1 PM精子的甲基化。Tet1的表达降低导致了几个睾酮合成基因的高甲基化，包括Lhcgr和Gnas，影响了睾丸细胞功能，最终导致了代际性原发性性腺功能减退。该研究揭示了父代暴露于PM2.5对生殖健康的代际效应机制，突出了sRNA在介导这些效应中的关键作用。这些发现强调了父代孕前干预在减轻环境污染物对生殖健康不良影响中的重要性。
不孕和精液质量差是重要的公共卫生问题，因为越来越多的证据将这些情况与环境因素联系起来。在各种环境因素中，直径小于2.5微米的颗粒物（PM2.5）近年来引起了广泛关注，因为它对人类健康可能产生不良影响。流行病学和动物研究均表明，暴露于PM2.5与精子质量下降以及畸形精子形态之间存在关联。父母暴露于环境因素，如邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、DDT和丁草胺，可能对后代表型产生表观遗传效应，这种效应可能会代代相传，引发了对探究表观遗传效应对生育能力影响的兴趣。然而，父代暴露于PM2.5对后代的影响仍不确定，需要进一步调查。
暴露于环境毒素和压力与代际遗传有关，小RNA分子（包括微小RNA和piRNA）以及DNA甲基化的变化被认为起作用；然而，它们的确切贡献仍在调查之中。此外，通过与DNA甲基化和其他表观遗传因子的相互作用来编码这些小RNA的精确机制仍在探索之中。
本研究调查了父代暴露于PM2.5对后代生殖健康的代际效应。作者发现，PM2.5暴露导致了雄性后代原发性性腺功能减退的代际效应。作者还确定了小RNA，特别是piRNA，在介导这种效应中发挥了关键作用，揭示了小RNA和DNA甲基化之间错综复杂的相互作用。这些发现为理解环境污染物对生殖健康的代际效应机制提供了重要见解，并对公共卫生和环境政策制定具有重要意义。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41421-024-00657-0