年轻爸爸们：播种最好在冬季

作者：韩飞（中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所）

文章来源于科学大院公众号（ID：kexuedayuan）

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希望有个小宝宝的准爸爸准妈妈们会思考一个问题“哪个季节生宝宝好呢？”当然除了佛系备孕，有的人认为“一年之计在于春”，春暖花开心情舒畅，有观点认为夏季受孕比较好，这样孩子出生的时候，妈妈的蔬果供应比较充足。另外还有观点认为，秋冬季受孕的宝宝会比较聪明。

然而，这些都没有严格意义上的科学依据。

现在，有几个“弱弱”的科学上的理由，来支持“播种”最好在冬季的说法。

图1 冷对种马的“淬炼”，图片来源：《黑龙江日报》，贾维远摄

冬天受孕 将来孩子不易胖？

《Nature Medicine》发表的一篇论文发现：女性冬季受孕的话，将来生的孩子更不易肥胖（体内负责耗能产热的褐色脂肪含量更多），他们成年后能量代谢效率也更高。

因此，冬季受孕的宝宝将来比较健康这一说法，成功拿到了来自苏黎世联邦理工学院的“学术背书”。Christian Wolfrum领导的团队发现：

那些在10月份-次年2月份受孕的成年瑞士人，体内褐色脂肪的含量相对较高，BMI指数也相对较低。而那些在夏季受孕的人，褐色脂肪含量明显“稍逊一筹”，肥胖率也相对较高一些。到此为止，似乎可以得出一个简单的结论：播种最好的季节在冬天，其次在早春（室外温度0°C上下）。

图2 PET/CT扫描，寒冷条件下瘦的人，其肩胛骨等部位褐色脂肪更多。图片来源：https://herbscientist.com/get-healthy-live-longer-with-cold-thermogenesis/

而且，科学家给出了更多的证据。

他们先是让两组鼠爸爸分别在室温（23°C）和低温（8°C）待上一段时间，然后分别去播种，生出小鼠后再研究它们的褐色脂肪量，以及在低温下的能量代谢情况。

结果很明显，低温下“经受过磨练”的鼠爸爸，所生的后代更加健康，它们褐色脂肪和米色脂肪含量更多（白色脂肪多了人易胖，这两种脂肪多了则不易胖）。同时，身处低温下的代谢也更旺盛，所以体表温度也更高一些。

图3 P-CE代表受过寒冷刺激的鼠爸爸的后代，暴露于寒冷环境30h后，体表温度依旧很高（因为体内产热器褐色脂肪含量更高）。图片来源：参考文献3。

这是什么原因呢？

谜底在精子。精子是怕热的，所以睾丸&阴囊都在外面（还有一种理论认为，悬吊在外的睾丸延长了受精时精子的“跑道”，更利于筛选最优秀的精子）。科学家分别给志愿者的精子做甲基化测序，发现低温引起了棕色脂肪组织细胞的转录组水平发生波动，进而改变了精子的甲基化水平。

必须要说的是，来自妈妈的卵细胞会在事前清除甲基化标记，然后按需重新甲基化，这就为什么Christian Wolfrum的研究要格外关注爸爸，而不是妈妈。

总之，最终结果就是，来自爸爸的精子“记住”了外面正是“冷风吹”的环境，需要多产热，方能抵御严寒。这样，精子注入的受精卵长大成人后，他的身体也照此“敦敦教诲”工作：摄入的多余热量也就大多经由褐色脂肪和米色脂肪，以热能的形式重新外散出去。

图4 褐色脂肪存在于肩胛骨间、颈背部、腋窝、纵隔及肾脏周围，婴幼儿时期比例最高，以后随年龄增长而逐渐减少。图片来源：

https://quizlet.com/9417017/ecological-terms-sci-523-flash-cards/

事情还没完。

生命通过表观修饰，比如甲基化，来传递“前世记忆”。譬如，一棵树让它的子孙知道环境正干旱等等；再譬如，植物如何代代记得在春天开花？答案是被低温激活的VALs转录因子，给开花调控因子FLC扣上一个个甲基化帽子，让它们都沉默，花遂开；等天气转暖、花开花谢，Pioneer transcription factor（转录因子）再把FLC叫醒（去甲基化），最终实现“苹果树不再秋天开花，万物皆有时序”。

同理，人类父系的“前世记忆”能通过表观修饰，传递给后代。所以，准爸爸的责任更重大，比如，有研究表明他在播种前半年发胖的话，肥胖信息也会通过甲基化记录在精子里，以后宝宝更易肥胖，以致患各种代谢病的风险增大。

几个小问题

1，这种研究真是想得好多！有必要吗？

答：有。其实是给准爸爸们一个善意提醒：不良生活习惯（肥胖、长时间久坐/闷热/熬夜导致精子质量下降、抽烟、酗酒）会记录成表观修饰，给后代埋下安全隐患。

2，难道事前要在冰水里泡一泡？

答：理解错误。就像植物开花，要较长时间低温暴露在低温下（一个秋天+一个冬天）才可以，低温对精子的表观修饰也需较长时间。

图5 图片来源：https://bengreenfieldfitness.com/podcast/biohacking-podcasts/cold-thermogenesis-how-to/

3，我儿子是圣诞节受孕的，为什么长大了喜欢吃蔬菜还圆滚滚的？

答：导致肥胖有多个原因&基因。这篇论文是发现了一个身体避免肥胖的办法，没有它，胖的会更胖…（当作如是解）。

4，准爸爸要注意，准妈妈就无所谓了？

答：不是。《Science Advances》上的另一篇论文指出，准妈妈受孕前后的营养状况等，可显著影响孩子基因组的MEs（亚稳外延等位基因）的表观遗传标记，这些标记有的会使孩子未来罹患癌症与肥胖的风险增加。

参考文献:

Zeng Tao et al., Embryonic epigenetic reprogramming by a pioneer transcription factor in plants, Nature, 2017；

Noah J. Kessler et al., Establishment of environmentally sensitive DNA methylation states in the very early human embryo, Science Advances, 2018；

Weifei Sun et la.,Cold-induced epigenetic programming of the sperm enhances brown adipose tissue activity in the offspring, Nature medicine, 2018.