父亲运动可通过精子microRNA抑制胚胎NCoR1,使后代获得更强耐力与代谢健康,该效应可被精准干预且具跨物种保守性。
你有没有想过,爸爸每天坚持跑步,不仅自己身体变好了,连孩子生下来就比别人更能跑、更健康?听起来像玄学?不,这是正儿八经发在顶级期刊《细胞代谢》(Cell Metabolism)上的硬核科研成果!2025年11月,南京大学、南京医科大学等多家单位联合发表重磅研究,首次揭示:父亲在备孕前进行耐力训练,能通过精子中的微小RNA(microRNA),把“运动天赋”传给下一代! https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(25)00388-2
这项研究的作者阵容堪称豪华:通讯作者包括南京大学生命科学学院的陈迪俊、张辰宇、陈曦,以及南京医科大学附属南京鼓楼医院的张涛。张辰宇教授是国际知名的RNA与代谢调控专家,长期深耕于细胞外RNA、小RNA介导的跨代遗传机制;陈曦教授则专注于男性生殖健康与表观遗传学;张涛教授在核医学与代谢成像方面有深厚积累。这支跨学科团队,从运动生理、生殖医学、分子生物学、影像技术到生物信息学,全方位打通了“爸爸运动—精子RNA改变—胚胎基因调控—孩子体质提升”这条通路。
先说结论,震撼但真实:爸爸运动,孩子真的能“白捡”耐力和代谢优势!而且这种优势不是靠基因突变,而是靠精子携带的“信息包”——一种叫microRNA的小分子。它们像快递员一样,在受精那一刻就冲进卵子,悄悄修改胚胎的发育程序,让孩子长大后肌肉更强、线粒体更多、血糖更稳、跑得更久!
这个结论又要卷死一批中国年轻牛马爸爸!
研究团队先让雄性小鼠在跑步机上训练整整8周,变成“鼠界刘翔”。然后,让这些运动鼠和久坐不动的“沙发鼠”分别与健康雌鼠交配,生下两组后代。结果令人震惊:运动鼠的后代(F1-Et),即使自己从不锻炼,也比“沙发鼠”的后代(F1-Sed)跑得更久、更远!它们的血液乳酸水平更低,说明抗疲劳能力更强;耗氧量更高,说明心肺功能更优;肌肉里慢肌纤维(氧化型)比例更高,线粒体数量暴增——这些都是顶级耐力运动员的标配!
更绝的是,研究者还用了另一种“作弊”方式:让小鼠肌肉特异性过表达一个叫PGC-1α的基因。PGC-1α被称为“运动主控开关”,一激活就能模拟长期运动的效果。结果发现,这些“天生运动鼠”的后代,哪怕没继承到这个基因,照样获得了超强耐力!这说明,父亲身体的状态,能通过非DNA的方式“写入”下一代。
那么,这个“写入”过程靠什么?答案就是精子RNA。研究者把运动鼠精子中的总RNA提取出来,注射到正常受精卵里,结果生下的小鼠完全复刻了“运动后代”的所有优点!接着,他们进一步拆解,发现起作用的不是长RNA,而是长度小于200个核苷酸的“小RNA”(sRNA)。而在这堆sRNA里,microRNA是真正的主角。
通过高通量测序,科学家锁定了10个在运动鼠精子中显著上调的microRNA。更神奇的是,他们在人类志愿者身上也验证了这一点:经常锻炼的男性,精子中这7个保守的microRNA水平同样显著升高!这意味着,这项发现极有可能适用于人类。
那么,这些microRNA是如何“遥控”胚胎发育的呢?研究团队发现,它们的共同靶点是一个叫NCoR1的基因。NCoR1是PGC-1α的“死对头”,会抑制线粒体生成和能量代谢。而父亲精子带来的microRNA大军,在胚胎早期就精准打击NCoR1,把它“打趴下”。
这样一来,PGC-1α通路就畅通无阻,胚胎的肌肉细胞从一开始就朝着“高能效、高耐力”的方向发育。 (如果PGC-1α是关键,直接补充NAD+白藜芦醇即可)
为了证明这个机制,研究者做了两个关键实验。
第一,直接往受精卵里注射其中一个关键microRNA——miR-148a-3p,结果后代小鼠的耐力、肌肉线粒体含量等指标全面提升,完美复刻了“运动爸爸”的效果。
第二,他们在注射运动鼠精子sRNA的同时,强行在胚胎里过表达NCoR1,结果后代的所有优势全部消失,变回了普通小鼠!这就像一场精密的“分子救援”,彻底锁定了NCoR1是这条遗传通路的核心开关。
当然,研究也有边界。这种“运动遗产”只传一代(F1),到孙子辈(F2)就消失了,属于“跨代遗传”而非“多代遗传”。而且,这种效应在雄性后代中非常明显,雌性后代则不那么显著,暗示其中可能存在性别特异的调控机制。
此外,爸爸运动带来的心脏肥大等适应性改变,并不会遗传给孩子,说明这种遗传是高度精准、靶向特定生理功能的。
这项研究的意义远不止于“运动遗传学”。它首次在哺乳动物中,完整描绘了一条从父亲环境暴露(运动)→精子表观遗传载体(microRNA)→胚胎早期基因调控(抑制NCoR1)→后代成年表型(耐力与代谢健康)的因果链条。