哺乳动物跨代表观遗传最有力的证据是什么？
最直接的实验证据来自2023年一项小鼠研究，研究人员直接编辑了胚胎干细胞中特定基因（锚蛋白重复结构域26和低密度脂蛋白受体）的DNA甲基化。由这些细胞培育出的小鼠表现出异常代谢特征，而这些特征——连同特定的DNA甲基化模式——被传递了多代[6]。这项研究之所以有力，是因为研究人员控制了表观遗传变化，从而排除了基因突变作为诱因的可能性。
另一条证据来自啮齿类动物叶酸补充剂的研究。2023年的一项综述发现，用叶酸治疗大鼠和小鼠可增强脊髓损伤后的轴突再生，且这种有益效应能跨代遗传至F3代之后，即使不再持续补充叶酸也是如此[5]。该效应与DNA甲基化变化相关，表明环境触发的表观遗传标记可以传递下去。
人类证据显示了什么，又在哪里存在不足？
人类研究则更具间接性。2021年一项关于多囊卵巢综合征（PCOS）的研究发现，患有PCOS的女性及其女儿均表现出全基因组DNA低甲基化（即整个基因组中DNA甲基化水平降低）。在PCOS小鼠模型中，这种低甲基化现象持续到了F3代（曾孙代），而给小鼠喂食甲基供体补充剂后，其状况基本恢复正常[4]。这表明存在跨代遗传的表观遗传因素，但人类数据仅显示相关性——无法排除共同遗传或环境因素的影响。
2024年对该领域的一项批判性综述指出，尽管基因组测序日益表明大多数可遗传性状由DNA序列解释，但环境诱导的人类表观遗传继承的证据仍“尚无定论”[2]。该综述提到，环境暴露能够改变生殖细胞中的表观遗传标记并影响后代的假设仍存在争议。同样，2024年关于早期生活逆境的一篇综述指出，尽管非人类模型提供了提示性证据，但跨代遗传是否在人类中发生“仍不明确”[3]。
表观遗传信息如何代际传递？为何在人类中更难证实？
表观遗传信息可通过DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA进行传递[1]。在哺乳动物中，存在一个主要障碍：基因组在早期发育过程中会经历两次“重编程”——一次发生在生殖细胞中，另一次发生在受精后——这一过程会清除大部分表观遗传标记，为下一代提供“干净的起点”[7]。要实现跨代遗传，某些标记必须逃脱这种清除机制。
2022年的一篇综述指出，尽管跨代表观遗传机制存在于许多生物体中，但“其在哺乳动物中的影响比在植物及其他动物物种中更为有限”[1]。该综述还提到，这种传递既可以通过表观遗传标记的直接复制实现，也可以通过后续世代的间接重建完成[1]。在人类中，piRNA（Piwi相互作用RNA）系统有助于抵御转座子活动，但其在传递环境诱导的表观遗传变化方面的作用“不如其他动物那样明确”[7]。
本文引用的文献
跨代表观遗传的分子机制
表观遗传继承存在于多个物种中，但相较于植物和其他动物，哺乳动物的机制更为有限，其传递方式包括直接复制或间接重建[1]。
跨代表观遗传：一个批判性视角
2024年的一项批判性综述指出，尽管基因组测序强化了遗传学解释，但关于人类中由环境诱导的跨代表观遗传继承的证据仍不明确[2]。
早期生活逆境对跨代的影响：从健康决定因素、潜在影响到表观遗传学后果
早期生活逆境可能通过表观遗传机制代际传递，但这一现象在人类中是否发生尚不明确，目前仅有来自非人类模型的提示性证据[3]。
传递PCOS：关于其表观遗传传递的新见解
PCOS女性及其女儿表现出整体DNA低甲基化；在小鼠中，这种效应持续至F3代，而甲基供体补充剂可使其恢复正常[5]。
脊髓损伤后轴突再生的跨代表观遗传
叶酸诱导的啮齿动物轴突再生增强可跨代遗传至F3代之后，并与DNA甲基化变化相关[6]。
小鼠CpG岛获得性表观遗传标记的跨代遗传
直接编辑小鼠胚胎干细胞中特定CpG岛的DNA甲基化，产生了可跨多代遗传的代谢特征[7]。
表观遗传学与跨代遗传
表观遗传标记通常在胚胎重编程过程中被清除，但piRNA有助于抵御转座子活动；其在人类中的影响不如其他动物显著[10]。