肠道微生物群在宿主-环境相互作用的界面上运作，影响人类的体内平衡和代谢网络1 - 4。因此，导致肠道微生物生态系统失衡的环境因素可以影响身体组织的生理和疾病相关反应5 - 9。然而，肠道微生物群对生殖系的系统性影响，以及由此产生的F1后代的影响，尚未得到探索。在这里，我们表明肠道微生物群在小鼠的父亲孕前环境和代际健康之间起着关键的接口作用。对准父亲肠道微生物群的扰动增加了其后代出现低出生体重、严重生长受限和过早死亡的可能性。疾病风险的传播通过生殖系发生，并由普遍存在的肠道微生物群扰动引起，包括不可吸收的抗生素或渗透性泻药，但通过在受孕前恢复父亲的微生物群来拯救。这种效应与男性生殖系统中诱导的生态失调的动态反应有关，包括瘦素信号受损、睾丸代谢物谱改变和精子中小RNA有效载荷的重新定位。因此，生源不良的父亲会增加子宫内胎盘功能不全的风险，从而导致胎盘发育不良，哺乳动物代际效应的起源。我们的研究在男性中定义了一个可调节的“肠-种系轴”，它对环境暴露和通过影响胎盘功能来促进健康非常敏感。
图1 |父亲肠道生态失调可能引发主要的F1表型
图2 |父本肠道菌群的恢复恢复了对F1表型的易感性
主要结论：
用抗生素（nABX）和泻药（PEG）等手段诱导雄性小鼠肠道菌群失调，会增加其后代出现低出生体重、严重生长限制和早逝的风险，如果雄鼠肠道菌群在受孕前恢复，则可挽救对后代的不良影响；雄鼠生殖细胞系介导了这种效应，肠道菌群失调可影响雄鼠生殖系统，包括睾丸的生理结构、代谢物、激素和精子小RNA等方面的变化，瘦素信号受损可能在雄鼠的肠-生殖轴紊乱中起关键作用；雄鼠菌群失调导致受孕雌鼠胎盘功能不全的风险升高，表明胎盘缺陷可能是父亲肠道菌群失调影响后代健康的关键环节。
全文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07336-w