พฤติกรรมการใช้ชีวิตของพ่อถูกบันทึกไว้ในสเปิร์ม: RNA ขนาดเล็กมากมีผลต่อโชคชะตาหลังการปฏิสนธิ

“สิ่งแวดล้อมของพ่อ” ส่งผลถึงลูกหลาน - การถ่ายทอดที่ไม่ใช่ DNA มีจริงหรือไม่

เมื่อพูดถึง "พันธุกรรม" หลายคนมักนึกถึงการถ่ายทอดลำดับ DNA แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยในสัตว์ได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งแวดล้อมก่อนการปฏิสนธิของพ่อ เช่น อาหาร ความเครียด การสัมผัสสารเคมี สามารถส่งผลต่อการเผาผลาญและพฤติกรรมของรุ่นต่อไปได้ ตัวอย่างเช่น ลูกของหนูเพศผู้ที่กินอาหารที่มีไขมันสูงมีการเผาผลาญน้ำตาลที่ผิดปกติ หรือการตอบสนองต่อความเครียดที่เปลี่ยนแปลงในลูกของพ่อที่ได้รับความเครียดเรื้อรัง ปัญหาคือ "มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?"

ครั้งนี้ ห้องปฏิบัติการของ Upasna Sharma ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ (UC Santa Cruz) ได้เจาะลึกถึงแก่นของ "มันเกิดขึ้นได้อย่างไร" โดยแสดงให้เห็นว่า RNA ขนาดเล็ก ที่สเปิร์มนำพามานั้นสามารถกระตุ้นเส้นทางโมเลกุลที่ขับเคลื่อนการพัฒนาของตัวอ่อนทันทีหลังการปฏิสนธิได้ แม้จะไม่เปลี่ยนแปลงลำดับ DNA แต่สเปิร์มก็มี "ข้อมูลอื่น" ซึ่งเป็นตัวแทนหลักในครั้งนี้

ตัวแทนหลักคือ "tRFValCAC" - ทำไมเศษ tRNA ถึงมีความสำคัญขนาดนั้น?

ทีมวิจัยได้ให้ความสนใจกับ tRFValCAC ซึ่งเป็น RNA ขนาดเล็กที่เรียกว่าเศษจาก tRNA (RNA ขนส่งที่ทำงานในการสังเคราะห์โปรตีน) ซึ่งเป็นหนึ่งในประเภทที่พบมากในสเปิร์มของหนูที่โตเต็มที่ สิ่งสำคัญคือกระบวนการนี้ไม่ได้สิ้นสุดแค่ในอัณฑะที่สเปิร์มถูกสร้างขึ้น สเปิร์มจะผ่านการเจริญเติบโตเมื่อผ่านท่อนำอสุจิ (epididymis) และในกระบวนการนี้ การเปลี่ยนแปลงของ "สินค้าบรรทุก" RNA ขนาดเล็กในสเปิร์มได้ถูกค้นพบ

บทความนี้แสดงให้เห็นว่า tRFValCAC

• ถูกเข้มข้นในท่อนำอสุจิ (เพิ่มขึ้นในกระบวนการเจริญเติบโต)

• ถูกส่งผ่านสเปิร์มโดยบรรจุในถุงนอกเซลล์ (EV) ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์เยื่อบุท่อนำอสุจิ
  โดยมีคำถามว่า "ใครและอย่างไรที่จัดการกับ 'ปริมาณการบรรทุก'?"
  
  
  

มีโปรตีน "ผู้จัดการ" ที่จัดการ: hnRNPAB ควบคุมสินค้าบรรทุก

โปรตีนที่มีบทบาทสำคัญคือโปรตีนที่จับกับ RNA hnRNPAB ซึ่งเป็นไฮไลท์ของบทความนี้ด้วย

• tRFValCAC มีปฏิสัมพันธ์กับ hnRNPAB ในท่อนำอสุจิ

• hnRNPAB ควบคุมปริมาณ tRFValCAC ใน EV ของเซลล์เยื่อบุท่อนำอสุจิและในสเปิร์ม
  ซึ่งเป็นจุดสำคัญที่ถูกเน้น

บทความใน Phys.org อธิบายว่า hnRNPAB มีบทบาทคล้ายกับ "ผู้จัดการการคัดแยก" ถ้า hnRNPAB ลดลง ปริมาณ tRFValCAC ที่บรรจุใน EV ก็จะลดลง และผลที่ตามมาคือปริมาณที่ถึงสเปิร์มก็ลดลงด้วย นั่นคือ RNA ขนาดเล็กในสเปิร์มไม่ได้ "ผสมกันเอง" แต่มี กฎการบรรทุก ที่มีแนวโน้มมากขึ้น

นี่คือจุดสำคัญ เพราะหากอาหารหรือความเครียดของพ่อสามารถส่งผลต่อท่อนำอสุจิหรือสิ่งแวดล้อมรอบข้างได้ ระบบ "การบรรจุ" รวมทั้ง hnRNPAB อาจเปลี่ยนแปลง ซึ่งทำให้สินค้าบรรทุกในสเปิร์ม (ประเภทและปริมาณ RNA ขนาดเล็ก) เปลี่ยนแปลงไป เป็นการเปิดเผย "ทางเข้าของกลไก"

มีผลต่อทันทีหลังการปฏิสนธิ: การหยุด tRFValCAC ทำให้การพัฒนาของตัวอ่อนเปลี่ยนไป

แล้ว RNA ขนาดเล็กนี้ทำอะไรในลูก (ตัวอ่อน)? ทีมวิจัยได้ยับยั้งการทำงานของ tRFValCAC ทันทีหลังการปฏิสนธิ (ระยะ 1 เซลล์) และศึกษาพฤติกรรมของตัวอ่อนในภายหลัง พบว่าการควบคุมของกลุ่มยีนที่เกี่ยวข้องกับ

• การแบ่งเซลล์

• การจัดเรียงโครโมโซมและการใช้จีโนม

• การประมวลผล RNA (รวมถึงการสปไลซิ่ง)
  ผิดปกติ ทำให้การพัฒนาช้าลง และ จำนวนตัวอ่อนที่ถึงระยะบลาสโตซิสต์ลดลง

ในบทสรุปของ ScienceDirect ยังระบุว่า การยับยั้ง tRFValCAC ทำให้ปริมาณการถอดรหัสและการสปไลซิ่งในตัวอ่อนระยะ 2 เซลล์เปลี่ยนแปลง และในแง่ของฟีโนไทป์ การถึงระยะบลาสโตซิสต์ลดลง บทคัดย่อของ PubMed ก็มีเนื้อหาเดียวกัน โดยระบุว่าการสปไลซิ่งของ RNA และยีนที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผล mRNA ได้รับผลกระทบ

เรื่อง "สิ่งแวดล้อมของพ่อส่งผลต่อสุขภาพของลูก" มักจะกลายเป็นการอภิปรายเกี่ยวกับ "ลักษณะทางกายภาพในอนาคตที่ห่างไกล" แต่การวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงภาพที่ชัดเจนมากขึ้นว่า ในช่วงแรกสุดของการแบ่งเซลล์หลังการปฏิสนธิ RNA จากสเปิร์มกำลังปรับโปรแกรมของตัวอ่อน

นี่ไม่ใช่เรื่องที่ทำให้เกิด "ความรู้สึกผิด": เป็นเรื่องของความน่าจะเป็นและกลไก

สิ่งที่ควรระวังคือ การวิจัยนี้ไม่ได้บอกว่า "ถ้าพ่อทำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ลูกจะต้องป่วย" Phys.org และคำอธิบายของ UCSC ต่างก็ระบุว่าเป็นการวิจัยในหนู และเป็นการศึกษากลไกที่เจาะลึกว่า "โมเลกุลใด เมื่อใด และกระบวนการใดที่ถูกขับเคลื่อน"

อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของสาธารณสุข ผลกระทบไม่ใช่เรื่องเล็ก การพัฒนาที่ผิดปกติในระยะแรกของตัวอ่อนอาจเกี่ยวข้องกับการตั้งครรภ์และความเสี่ยงทางการเผาผลาญในอนาคต แนวคิดนี้มีมานานแล้ว เมื่อเส้นทาง "RNA ของสเปิร์ม→หลังการปฏิสนธิ→การพัฒนาของตัวอ่อน" เริ่มชัดเจนขึ้น ในอนาคตอาจมีการอภิปรายเกี่ยวกับ

• "ตัวบ่งชี้การเตือนภัยล่วงหน้า" ของความเสี่ยง

• เป้าหมายเพื่อเพิ่มความอยู่รอดของตัวอ่อนและการตั้งครรภ์
  แม้ว่าในปัจจุบันจะยังอยู่ในขั้น "ความเป็นไปได้"
  
  
  

สื่อสังคมออนไลน์รับรู้เรื่องนี้อย่างไร? (สรุปประเด็นจากโพสต์ที่แพร่หลาย)

หัวข้อนี้ไม่ได้เป็นที่สนใจเฉพาะในข่าวสำหรับนักวิจัยเท่านั้น แต่ยังเป็นที่สนใจในชุมชนด้านสุขภาพและชีววิทยาอีกด้วย ใน LinkedIn โพสต์ที่แพร่หลายได้เน้นประเด็นดังต่อไปนี้

1) ความประหลาดใจและความเข้าใจใน "การส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปโดยไม่เปลี่ยนแปลง DNA"

โพสต์หนึ่งได้อธิบายว่า tRFValCAC ที่สเปิร์มนำพามีผลต่อการพัฒนาของตัวอ่อนในช่วงแรกในฐานะ "ข้อมูลที่ไม่ใช่ DNA" และ hnRNPAB และ EV เกี่ยวข้องกับการขนส่งและการควบคุม

จุดเด่นในสื่อสังคมออนไลน์:

• การที่ "พันธุกรรม = DNA เท่านั้น" ถูกท้าทาย

• นอกจากนี้ยังมีความชัดเจนว่า "การแสดงออกของยีนและการสปไลซิ่งในตัวอ่อนหลังการปฏิสนธิ" เป็นเรื่องที่มีเนื้อเรื่องที่แข็งแกร่ง

2) การไม่ถึงระยะบลาสโตซิสต์ = การตั้งครรภ์และการรักษาภาวะมีบุตรยาก

โพสต์เดียวกันยังได้กล่าวถึงการที่ tRFValCAC ถูกยับยั้งทำให้จำนวนตัวอ่อนที่ถึงระยะบลาสโตซิสต์ลดลง ซึ่งทำให้เกิดการเชื่อมโยงกับ "คุณภาพของไข่ที่ปฏิสนธิ" และ "อัตราการตั้งครรภ์"

จุดเด่นในสื่อสังคมออนไลน์:

• ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับ "สุขภาพของทารก" แต่ยังเกี่ยวข้องกับ "การตั้งครรภ์"

• ดึงดูดความสนใจในบริบทของการแพทย์สืบพันธุ์และ IVF

3) แต่โพสต์ยังมีการระบุ "ไม่ตัดสินจากการวิจัยเพียงชิ้นเดียว"

สิ่งที่น่าสนใจคือในเนื้อหาของโพสต์ที่แพร่หลายมีการระบุว่า "เพื่อการศึกษา ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์" "การวิจัยมีการพัฒนา" "การวิจัยหนึ่งชิ้นไม่ใช่ทั้งหมด" ซึ่งเป็นการระมัดระวังในหัวข้อที่มีแนวโน้มที่จะสร้างความคาดหวัง

ตำแหน่งของการวิจัย: RNA ขนาดเล็กมีศักยภาพแต่ไม่ใช่ "ทั้งหมด"

สุดท้ายนี้ ควรมีการพิจารณาถึงอุณหภูมิของวิทยาศาสตร์ RNA ขนาดเล็กมีความน่าสนใจในฐานะผู้รับผิดชอบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมระหว่างรุ่น แต่ในภาพรวมยังมีการอภิปรายว่า "สามารถอธิบายได้ด้วย RNA ขนาดเล็กเพียงอย่างเดียวหรือไม่?" ตัวอย่างเช่น บทความอธิบายของมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดกล่าวว่า RNA ขนาดเล็กมีความสำคัญ แต่ไม่ใช่ทุกปรากฏการณ์การถ่ายทอดที่มีจุดเริ่มต้นจาก RNA ขนาดเล็ก

ดังนั้นคุณค่าของการวิจัยครั้งนี้คือ การก้าวไปอีกขั้นจากทฤษฎีทั่วไปว่า "สิ่งแวดล้อมของพ่อ→RNA ของสเปิร์มเปลี่ยนแปลง" โดยแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า **"RNA ใด ที่ไหน ใครจัดการ และมีผลหลังการปฏิสนธิเมื่อใด"** คำถามต่อไปคือ

• อาหาร ความเครียด และการสัมผัสของพ่อมีผลต่อ hnRNPAB หรือเส้นทาง EV อย่างไร

• RNA ขนาดเล็กอื่นๆ นอกเหนือจาก tRFValCAC ก็ถูก "จัดการการคัดแยก" เช่นกันหรือไม่

• ในมนุษย์มีการใช้แผนเดียวกันนี้มากน้อยเพียงใด
  ซึ่งจะเป็นการวิจัยที่ขยาย "โซ่แห่งเหตุผล" ต่อไป
  
  
  

แหล่ง