Cell Metab丨南京大学发现DNA以外的新遗传密码，可实现运动能力和代谢健康的代际遗传

展源 2025-10-10

运动不仅能增强个体的体能与代谢状态，也可能对后代产生深远影响。研究者在长期耐力训练模型中意外观察到一个现象：接受耐力运动训练的雄鼠，其子代在成年后表现出更强的运动耐力与更健康的代谢状态，包括骨骼肌线粒体活性升高和氧化型肌纤维比例增加。这一现象提示，父本运动训练可能通过某种分子机制将运动天赋“传递”给了下一代。

2025年10月6日，南京大学张辰宇、陈熹、陈迪俊团队与南京医科大学张涛合作在Cell Metabolism（IF=33.4）在线发表题为“Paternal exercise confers endurance capacity to offspring through sperm microRNAs”的研究论文，该研究围绕这一现象展开，通过精子小RNA测序与机制验证，揭示了以miR-148a-3p为代表的一类运动响应性精子microRNA，通过靶向调控早期胚胎中关键转录因子NCoR1的表达，介导父本运动能力的跨代遗传。

研究团队对运动组与对照组雄鼠的精子进行了小RNA测序，发现运动显著改变了精子microRNA谱，一类与运动和代谢调控相关的microRNA上调明显。进一步的靶基因预测和富集分析表明，这些microRNA具有共同的靶向特征，集中调控 NCoR1（核受体共抑制因子 1）。NCoR1作为PGC-1α（调控线粒体生成的关键转录共激活因子）的拮抗因子，其表达下调可以解除对PGC-1α的抑制，从而激活线粒体生物发生和氧化代谢相关基因的表达。

图1 父本运动导致一类microRNA（以miR-148a-3p为代表）在精子中上调，这类 microRNA 共同靶向早期胚胎NCoR1，解除对PGC-1α的抑制，促进子代运动耐力增强和代谢健康（图源自Cell Metabolism ）

在这些差异microRNA中，miR-148a-3p上调最为显著。功能验证显示，父本运动导致精子miR-148a-3p上升，受精后在胚胎早期即可下调 NCoR1 表达，重塑代谢相关基因的转录网络。注射运动精子小RNA的胚胎，其子代在成年后能够部分重现运动组子代的增强耐力与改善代谢表型；而NCoR1的过表达可逆转这一表型，进一步证实了“运动—精子microRNA—早期胚胎NCoR1”这一跨代遗传轴在运动表型代际遗传中的核心作用。

该研究的第一作者为南京大学生命科学学院博士后殷鑫，南京大学生命科学学院Azhar Anwar、燕林博、于冉冉、骆阳为共同第一作者；张辰宇、陈熹、陈迪俊与张涛为共同通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、浙江大学上海高等研究院繁星科学基金等资助。

参考信息：

https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(25)00388-2

文章来源：Bioon细胞

责任编辑：展源

审核人：何发

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