表觀遺傳是指在基因的核苷酸序列沒有發生改變的情況下，基因表達發生了可遺傳的變化，并最終導緻了表型的變化。同一個體中不同組織之間或不同個體之間，表觀遺傳修飾的差異可能導緻基因表達的改變，進而在核苷酸序列不變的情況下導緻表型差異。表觀遺傳既能影響同一個體不同發育階段的基因表達的變化，也可以通過生殖細胞将信息跨代遺傳給下一代甚至數代，即跨代表觀遺傳。多種環境經曆，如饑餓、飲食、藥物、溫度刺激、病原體刺激等，對機體産生的影響均可産生跨代表觀遺傳。

近來，很多研究發現，營養過剩導緻的肥胖可以通過表觀修飾來進行跨代傳遞。喂食高糖飲食的肥胖雄性果蠅可通過組蛋白甲基化修飾将脂質積累信息跨代傳遞給後代，并誘導後代肥胖表型；喂食高脂飲食的肥胖小鼠可通過精子的miRNA的變化和生殖細胞DNA甲基化，将脂質積累信息傳遞給他們的後代并導緻其肥胖。然而，脂質積累誘導的跨代表觀遺傳的具體分子機制，仍未被完全闡明。

近日，我院病原生物學系萬欽黎副教授在Nature Communications上發表了題為Histone H3K4me3 modification is a transgenerational epigenetic signal for lipid metabolism in Caenorhabditis elegans的研究成果，報道了高脂食物喂養可誘導線蟲的脂肪積累表型，且父母代線蟲可将這種肥胖信号傳遞給後代，導緻後代在沒有高脂喂養的情況下，也可表現出脂肪積累表型，并揭示了這種跨代遺傳效應被組蛋白H3K4me3的修飾所介導。

在這項研究中，作者發現轉錄因子DAF-16/FOXO和SBP-1/SREBP，核受體NHR-49和NHR-80，delta-9去飽和酶（FAT-5、FAT-6和FAT-7），以及WDR-5.1參與的H3K4me3介導了跨代脂質積累。

為進一步解析這些參與脂質積累跨代遺傳的分子在整個過程中是執行脂代謝相關應答反應，或是傳遞脂質積累信息，還是同時參與兩者，作者設計了代次特異性RNAi沉默（即通過親代P0或者子代F1代特異地RNAi沉默）實驗進行深入解析，并發現在這些因子中，NHR-49，NHR-80和delta-9去飽和酶（FAT-5、FAT-6和FAT-7）作為參與脂代謝調控的執行者，WDR-5.1是跨代信息的傳遞者，而DAF-16和SBP-1既是執行者也是傳遞者。

近日，我院病原生物學系萬欽黎副教授在Nature Communications上發表了題為Histone H3K4me3 modification is a transgenerational epigenetic signal for lipid metabolism in Caenorhabditis elegans的研究成果，報道了高脂食物喂養可誘導線蟲的脂肪積累表型，且父母代線蟲可将這種肥胖信号傳遞給後代，導緻後代在沒有高脂喂養的情況下，也可表現出脂肪積累表型，并揭示了這種跨代遺傳效應被組蛋白H3K4me3的修飾所介導。

總之，在這項研究中，作者發現通過高脂食物喂養線蟲會導緻脂質的積累，且親代中脂質積累的壓力會誘導脂質代謝相關轉錄因子及核受體SBP-1、DAF-16、NHR-49和NHR-80的活性。同時，SBP-1調控組蛋白H3K4me3修飾，并在後代中建立表觀遺傳标記。反過來，子代中的H3K4me3标記促進脂質代謝相關基因（如sbp-1和daf-16）的募集并促進它們的激活；同時，DAF-16和SBP-1的激活能招募NHR-49或NHR-80形成複合物，然後DAF-16、SBP-1、NHR-49和NHR-80協同誘導脂質代謝調控相關基因（如fat-5、fat-6和fat-7）的表達去響應脂質代謝變化并重置代謝過程，最終實現肥胖效應的跨代表觀遺傳（下圖）。

我院萬欽黎副教授為本研究的第一作者，太阳集团app首页生物醫學轉化研究院周慶華教授為本研究的通訊作者，太阳集团app首页碩士畢業研究生孟曉為該論文的共同第一作者。

原文鍊接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-28469-4