几十年来，全球代谢性疾病的患病率 一直在上升。自 20 世纪中叶以来，高血压、高胆固醇、肥胖和糖尿病的发病率都大大增加。如今，这些代谢性疾病 影响着超过三分之一 的美国人，这种情况 被广泛称为一场流行病。随之而来的是，患上致命心脏病、中风和某些癌症的风险也会增加。
尽管社会、遗传和生活方式等因素在整体风险上升中起着重要作用，但另一个令人惊讶的变量也可能影响我们的代谢命运。根据 4 月 7 日发表在《自然代谢》杂志上 的一项研究，一个人受孕时的季节和受孕前天气会改变其身体能量的使用方式，并最终可能影响其终生健康。
该研究的首席作者、日本东北大学医学院分子生理学家兼代谢研究员 Takeshi Yoneshiro 告诉《流行科学》：“一个人受孕的季节对其新陈代谢有持久的影响。”“我们的研究表明，父母在怀孕前所经历的环境甚至可以塑造孩子日后的代谢健康。”
什么是棕色脂肪？
更具体地说，Yoneshiro 和他的同事发现，在寒冷月份受孕的人拥有更多的 棕色脂肪，这是一种具有公认健康益处的功能性组织。
棕色脂肪的主要生物学功能被认为是调节体温。与主要被动储存能量的普通脂肪相比，棕色脂肪的活性要高得多——它通过燃烧卡路里来产生热量。虽然“摄入的卡路里，消耗的卡路里”是一种过度简化，但事实是，超重和内脏脂肪（尤其是有害的、积聚在腹部器官周围的脂肪）在很大程度上取决于我们摄入的能量量和消耗的能量量。节食的目的是尽量减少摄入（尽管 这常常适得其反）。但棕色脂肪通过消耗更多我们摄入的能量，有助于实现能量消耗的平衡。它还可能通过 燃烧其他细胞过程的有害副产物 来提供更直接的代谢益处。
与夏季或春季受孕的人相比，在寒冷月份受孕的人，其棕色脂肪的增加似乎也与更高的日常能量消耗、较低的体重指数 (BMI) 以及腹部内脏脂肪的减少相关。
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受孕季节与出生季节
在新研究中，研究人员评估了四个独立的队列，共计 500 多人。他们使用每位参与者的出生日期来追溯计算其大致的受孕时间。然后，将此受孕估算与天气数据、代谢活动测量、能量消耗、BMI、腹部脂肪和棕色脂肪水平进行匹配，以查看是否存在任何趋势。
研究结果显示，尽管 *出生* 季节对受试者的代谢健康或棕色脂肪水平没有直接显著影响，但他们 *受孕* 的时间却有显著影响。这可能看起来有些矛盾，但可以解释为人类妊娠期为 9 个月。一个人可能在寒冷月份受孕，但却在温暖得多的季节出生，反之亦然。
此外，子宫内发育期间的天气和季节也没有显示出显著影响。这表明，受孕前时期是决定后代未来棕色脂肪活性水平的最关键时期。较高的温度变化（估计为给定日期记录的最高和最低温度之间的差异）也对棕色脂肪产生了积极的受孕前影响。
根据评估的队列不同，温暖和寒冷季节组之间的棕色脂肪差异在 11.9% 到 14.6% 之间。寒冷受孕组的每日能量消耗约高出 5.8%。
表观遗传因素
这听起来可能难以置信——几乎与占星术之类的伪科学相似——即出生前的季节性趋势会对您的健康产生任何影响。然而，经过几十年的研究，科学家们现在知道，基因的表达方式可以 被环境线索所改变，这个过程被称为 表观遗传修饰。
通过表观遗传学，实际的 DNA 序列不会改变，但某些基因可能会被失活或增强，因为分子会以不同的方式结合并与 DNA 的特定区域发生反应。2018 年发表在小鼠身上的 一项研究 发现，精子细胞对温度的反应引起的表观遗传变化会影响后代的棕色脂肪水平。
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同一项由一个独立的科学家团队进行的 2018 年研究，在单一的人类队列中也发现了受孕月份与 BMI 之间存在微小但显著的相关性。这项新研究在此发现的基础上，对更多人进行了额外的测试，评估了四个独立群体，并收集了关于棕色脂肪普遍性、能量消耗和内脏脂肪测量的数据，以联系 BMI 和出生季节之间的关系。
2018 年论文的合著者、苏黎世联邦理工学院的分子生物学家 Christian Wolfrum（未参与这项新研究）表示：“我们做了一些人体研究，但规模远不及此。”他补充说，这项新的“令人印象深刻”的研究“现在我们可以对人类做出强有力的陈述。”
“我们通常寻找的是负面因素”
然而，这项新研究在很大程度上仍然是观察性的。Yoneshiro 和他的同事们没有证明因果关系，也没有深入研究父母温度暴露与棕色脂肪之间联系的潜在机制。但作者们认为，与 2018 年小鼠研究发现的类似，表观遗传途径是人类最可能的解释。换句话说：受孕前 *父亲* 的寒冷暴露是决定孩子棕色脂肪活性量以及最终一生代谢健康的关键因素。
德国生物医学研究中心 Helmholtz Munich 的发育生理学家兼表观遗传学家 Raffaele Teperino 表示：“当我们研究父母的编程时，我们通常寻找的是负面因素。”他说，通常，表观遗传学研究人员会识别出导致疾病和生活质量下降的变化。Teperino 未参与这项新研究，但他在《自然代谢》杂志上发表了对该研究的 配套评论。在他看来，该研究最有趣的地方之一是“作者们报告了一个对下一代有利的受孕前挑战。”这是表观遗传修饰可能带来健康益处的罕见案例。
关注父亲的健康
这些现在已在两项研究中得到重复的发现，对于未来的父母以及我们对人类健康的理解具有重要意义。一方面，Teperino 表示，温度与棕色脂肪之间的联系意味着气候变化 可能会进一步挑战 我们几代人保持健康的能力。这项研究为 纵向和气候梯度之间代谢疾病发生率的差异 提供了一种潜在的解释。最后，它凸显了父亲的健康以意想不到的方式影响孩子未来的可能性。他解释说：“父亲的健康在很大程度上被忽视了……但科学表明它很重要。”“我们需要重新平衡生殖和后代健康的责任，使其不都落在母亲身上。”
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但 Teperino 表示，现在就确切知道希望怀孕的人是否以及如何将这些发现融入他们的生活还为时过早。“我不确定我们是否有足够确凿的证据来给出指示或建议。”
我们确实知道精子的产生周期需要数周而不是数小时，所以一次短暂的冷水浴不太可能对后代的健康产生太大影响。但除此之外，Teperino 和 Wolfrum 都表示，需要在更多样化的人群中进行更多工作，以了解我们是否以及如何能够有意识地利用寒冷的表观遗传益处。Teperino 建议，也许在受孕前 减少桑拿时间 是个好主意，但也不必急于尝试冰桶挑战。
