若い父親たち：冬に種をまくのがベスト

著者: ハン・フェイ (中国科学院分子植物科学卓越センター/植物生理生態研究所)

この記事はサイエンスアカデミー公式アカウント（ID: kexuedayuan）から引用したものです。

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赤ちゃんを授かることを望んでいる妊婦さんは、「赤ちゃんを出産するにはどの季節がよいのか」という疑問について考えるでしょう。もちろん、仏教的な妊娠準備に加えて、「一年の計画は春に始まる」と信じている人や、春は良い気分をもたらすと信じている人もいます。子供が生まれたときに母親が十分な果物や野菜を摂取できるように、夏に妊娠する方が良いと考える人もいます。秋から冬にかけて妊娠した赤ちゃんは賢くなるという見方もあります。

しかし、これらには厳密な科学的根拠はありません。

さて、種まきは冬に行うのが最適であるという考えを裏付ける、科学的根拠はわずかながらあります。

図1 種牡馬の冷気による「調教」、画像提供：黒龍江日報、撮影：賈偉源

冬に妊娠すると赤ちゃんが太りやすくなりますか？

『ネイ​​チャー・メディシン』誌に掲載された論文によると、女性が冬に妊娠すると、その子どもが肥満になる可能性が低くなり（エネルギーを消費して熱を生成する役割を持つ褐色脂肪が体内に多く含まれるようになる）、成長した時のエネルギー代謝効率も高くなることがわかった。

そのため、冬に妊娠した赤ちゃんは将来健康になるという主張は、チューリッヒのスイス連邦工科大学から「学術的承認」を得ることに成功した。 Christian Wolfrum 氏が率いるチームは次のことを発見しました。

10月から2月の間に妊娠したスイスの成人女性は、褐色脂肪のレベルが高く、BMIが低かった。夏に妊娠した女性は褐色脂肪のレベルが著しく低く、肥満率が比較的高かった。これまでのところ、種まきに最適な季節は冬、次いで早春（屋外の気温が約 0°C）であるという単純な結論を導き出せそうです。

図 2 PET/CT スキャンでは、寒冷環境にいる痩せた人は肩甲骨などの部分に褐色脂肪が多いことがわかります。画像出典: https://herbscientist.com/get-healthy-live-longer-with-cold-thermogenesis/

さらに、科学者たちはさらなる証拠を示しました。

研究者らはまず、2つのグループのマウスの父親を一定期間室温（23℃）と低温（8℃）に置き、その後別々に繁殖させた。マウスが生まれた後、低温下での褐色脂肪含有量とエネルギー代謝を研究した。

結果は明らかです。低温という試練に「耐えた」マウスの父親の子孫はより健康で、褐色脂肪とベージュ脂肪が多くなります（人間は白色脂肪が多すぎると太りやすくなりますが、これら 2 種類の脂肪が多すぎると太りにくくなります）。同時に、低温時には代謝が活発になるため、体表面温度も高くなります。

図 3 P-CE は、寒冷刺激を受けたマウスの父親の子孫を表しています。 30時間寒い環境にさらされた後でも、体表面温度は依然として非常に高いままです（体内の熱発生源である褐色脂肪の含有量が多いため）。画像出典：参考文献3。

その理由は何でしょうか?

答えは精子にあります。精子は熱を恐れるため、睾丸と陰嚢は両方とも外に出ています（睾丸が外に出ていることで受精時に精子の「滑走路」が広がり、より良い精子が選択されやすくなるという説もあります）。科学者らはボランティアの精子のメチル化配列解析を実施し、低温によって褐色脂肪組織細胞のトランスクリプトームレベルが変動し、それが精子のメチル化レベルを変化させることを発見した。

母親の卵子は事前にメチル化マークを消去し、必要に応じて再度メチル化すると言わざるを得ません。そのため、クリスチャン・ウォルフラムの研究は、母親ではなく父親に特に焦点を当てています。

つまり、最終的な結果は、父親の精子が外は「冷たい風が吹いている」環境であることを「記憶」し、厳しい寒さに耐えるためにより多くの熱を生成する必要があるということになります。このように、精子が注入された受精卵が大人に成長すると、その体もこの「教え」に従って機能し、消費された余分なカロリーのほとんどは、褐色脂肪とベージュ脂肪を通じて熱エネルギーの形で再び消散されます。

図 4 褐色脂肪は、肩甲骨の間、首の後ろ、脇の下、縦隔、腎臓の周りに存在します。乳児期に最も高く、その後年齢とともに徐々に減少します。画像出典:

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

まだ終わってませんよ。

生命はメチル化などのエピジェネティックな修飾を通じて「前世の記憶」を伝達します。たとえば、木は子孫に環境が乾燥していることなどを知らせます。別の例として、植物はどのようにして世代を超えて春に花を咲かせることを覚えているのでしょうか?答えは、低温によって活性化されるVALs転写因子が開花調節因子FLCにメチル化キャップを置き、それらをすべてサイレントにして、花が咲くということです。気候が暖かくなり、花が咲いてしぼむと、パイオニア転写因子が FLC を活性化（脱メチル化）し、最終的に「リンゴの木は秋に花を咲かせなくなり、すべてのものに時が来る」という状態になります。

同様に、人間の父系の「前世の記憶」は、エピジェネティックな変化を通じて子孫に受け継がれる可能性がある。したがって、父親になる人にはより大きな責任があるのです。例えば、妊娠の6か月前に体重が増えると、肥満に関する情報もメチル化を通じて精子に記録され、将来赤ちゃんが肥満になる可能性が高くなり、さまざまな代謝性疾患のリスクが高まることが研究でわかっています。

いくつかの小さな質問

1. この種の研究には本当に多くの思考が必要です。それは必要ですか？

回答：はい。実際、これは将来の父親たちへの親切な警告です。悪い生活習慣（肥満、長時間の座りっぱなし/蒸し暑い/夜更かしによる精子の質の低下、喫煙、アルコール依存症）はエピジェネティックな変化として記録され、将来の世代に安全上の危険をもたらします。

2. 事前に氷水に浸しておく必要がありますか？

答え：誤解です。植物が開花するには長期間（秋 1 回 + 冬 1 回）低温にさらされる必要があるのと同様に、低温が精子のエピジェネティックな変化を修正するのにも長い時間がかかります。

図5 画像出典: https://bengreenfieldfitness.com/podcast/biohacking-podcasts/cold-thermogenesis-how-to/

3. 私の息子はクリスマスに妊娠しました。彼はなぜ野菜を食べるのが好きで、成長すると丸くなるのでしょうか?

A: 肥満につながる原因と遺伝子は複数あります。この論文は体が肥満を避ける方法を発見した。それがなければ、太っている人はさらに太ることになります...（そう受け取ってください）。

4. 父親は注意を払う必要があるが、母親は気にしない？

回答: いいえ。Science Advances の別の論文では、妊娠前後の妊婦の栄養状態が、子どものゲノムにおける ME (準安定エピタキシャル対立遺伝子) のエピジェネティック マークに大きな影響を与える可能性があることが指摘されています。これらの痕跡の中には、将来的に子供のがんや肥満のリスクを高めるものもあります。

参考文献:

Zeng Tao 他「植物における先駆的転写因子による胚のエピジェネティック再プログラミング」Nature、2017 年。

Noah J. Kessler 他「ヒト初期胚における環境感受性 DNA メチル化状態の確立」、Science Advances、2018 年。

Weifei Sun 他「寒冷誘導による精子のエピジェネティックプログラミングが子孫の褐色脂肪組織の活動を高める」Nature Medicine、2018 年。