超過這個年齡，精子會斷崖式衰老，且會傳給下一代！

現代社會中，越來越多的人選擇了晚婚晚育，父母的年齡不斷增高，但高齡生子也提高了后代的健康風險。

精子“老了”意味著什么？衰老的精子內部究竟發生了什么變化？過去，科學家認為衰老的精子有更多的DNA 突變，進而導致后代出現健康問題。但新研究發現，精子里的 RNA 可能才是這些健康問題的關鍵。

不只關乎 DNA

在過去的研究中，科學家對精子的研究更多關注于 DNA 的損傷，因為DNA 損傷會帶來后代的健康問題。但其實，即便 DNA 完整，高齡父親的后代也會面臨許多健康問題，如代謝疾病、神經發育異常等。父親年齡對后代的影響，可能遠不止 DNA 突變這么簡單。

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為了找到問題的答案，美國猶他大學（University of Utah）的一項研究將目光聚焦在了 RNA 上。在人的身體中，DNA與 RNA 并非一成不變。隨著我們的生長，它們的分子上會有不同的化學修飾，這會影響我們遺傳信息的表達。研究它們的學科叫做“表觀遺傳學”。

傳統的檢測方法，無法識別某些特殊修飾過的小型 RNA。但好巧不巧，精子中富含這類小型RNA，這就使得精子的 RNA 難以被很好地研究。

為了破解精子中 RNA 的秘密，研究團隊借用希臘神話中的“潘多拉魔盒”的概念，于 2021年發明了潘多拉分析法（PANDORA-seq）。“潘多拉魔盒”中蘊含著人類的希望，而潘多拉分析法也讓人類擁有了破譯這些隱藏于RNA 中的生育密碼的希望。[1]

研究團隊利用潘多拉分析法（PANDORA-seq）對小鼠精子進行了深度解碼。傳統方法（右）因無法識別修飾過的 RNA 而導致數據混亂，而潘多拉分析法（左）則精準捕捉到了 50-70 周之間的“衰老懸崖”。| 參考文獻[1]

潘多拉分析法相當于在測序前增加一道“預處理”工序。研究團隊利用特定的酶（如AlkB酶和 T4PNK）對 RNA 分子進行修飾清除，讓原本因為被修飾而無法檢測的小 RNA 分子重新顯現出來，從而捕捉到以前無法捕捉的生物特征 。

傳統測序曾認為精子中主要是 miRNA，但通過潘多拉分析，科學家發現 miRNA 的真實占比其實不到 1%，而真正占據主導地位、并攜帶大量衰老相關信息的，其實是tsRNA和rsRNA。

精子內部真實的 RNA 版圖：攜帶衰老密碼的rsRNA和tsRNA才是真正的主角，而過去被誤認為核心的 miRNA 占比其實微乎其微。| 參考文獻[1]

通過潘多拉分析，他們發現在小鼠 50周-70周的時候，即約等于人類 38-47歲時，精子中的小 RNA 會出現斷崖式衰老。隨后他們測量了 8 名人類志愿者在34歲-68歲間的不同年齡段的兩次精子（每6-23年測量一次），和 47名 25-51歲志愿者的單次精子，結果竟然在人類中也發現了可能的斷崖式衰老跡象線索。[2]

精子質量，被“內外夾擊”

現在我們已經知道了小 RNA 是高齡父親效應（精子老化）的重要機制之一。但除了年齡，有沒有其他因素也可以影響精子質量呢？

根據該課題組前期的研究，高脂飲食就會引起后代代謝變化，造成后代諸多疾病的患病概率上升，包括糖尿病等。[3]另一方面，脂肪組織也會協助雄激素轉化為雌激素，導致激素失衡，影響精子健康。

高脂飲食會引起后代代謝變化

大量研究表明，吸煙與飲酒是損害精子質量的重要元兇。所謂“DNA 碎片率”（SDF），是指精子細胞核中 DNA 鏈發生斷裂的比例，它直接反映了精子所攜帶遺傳信息的完整程度。即便是外形正常、活力十足的精子，如果內部DNA鏈條斷裂嚴重，也會導致受精后的胚胎發育動力不足，從而增加受孕失敗、胎停育或流產的風險。吸煙會使精子DNA 碎片率增加約 10%，同時擾亂激素平衡。飲酒同樣不容忽視，長期慢性飲酒者的精子 DNA 碎片率可高達 49.6%。[4]

此外，環境因素也在悄悄影響著精子的健康。高溫環境（如桑拿、久坐）、空氣污染中的細顆粒物以及農藥重金屬等內分泌干擾物，都會降低精液質量。壓力和熬夜等不健康的生活方式，也會擾亂內分泌，影響睪丸功能。

為精子“保鮮”

那么，面對這些風險，我們該如何應對呢？盡管年齡無法改變，但備孕期的男性可以從以下幾個方面提高精子的健康程度與精液的質量：

首先是調整生活方式，均衡飲食。多吃富含鋅的食物如牡蠣、牛肉、堅果，有助于精子生成。補充維生素C/E 等抗氧化劑，如藍莓、獼猴桃、菠菜，可以保護精子免受氧化損傷。

戒煙限酒也是很重要的，最好備孕前提前開始。保持規律作息，適度運動如快走、游泳，可提升睪酮水平和精子活力。但要避免長時間騎行導致局部高溫。

吸煙與飲酒是損害精子質量的重要元兇

第三是規避環境危害。減少泡熱水澡、桑拿，避免長時間穿緊身褲。接觸化工材料或裝修污染時需做好防護，避免接觸輻射等。

當然，最重要的還是進行醫學檢查。如果備孕1 年及以上未育，建議進行精液分析和激素檢測。40 歲以上的男性即屬于高齡父親，[5]對于高齡父親可以考慮進行生育力檢查，評估精子健康狀況。

總之，精子健康不僅關乎受孕成功率，更影響后代的長期健康。雖然年齡增長不可避免，但通過科學的生活方式調整和預防措施，我們可以讓精子更健康，為下一代的健康打下良好基礎。

參考文獻

[1]SHI J, ZHANG Y, TAN D, et al. PANDORA-seq expands the repertoire of regulatory small RNAs by overcoming RNA modifications [J]. Nature Cell Biology, 2021, 23(4): 424-36.

[2]SHI J, ZHANG X, CAI C, et al. Conserved shifts in sperm small non-coding RNA profiles during mouse and human aging [J]. The EMBO Journal, 2026, 45(4): 1362-80.

[3]CHEN Q, YAN M, CAO Z, et al. Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder [J]. Science, 2016, 351(6271): 397-400.

[4]SZABó A, NYIRáDY P, KOPA Z. Impact of lifestyle and environmental factors on fertility [J]. Curr Opin Urol, 2025, 35(6): 685-90.

[5]TORIELLO H V, MECK J M. Statement on guidance for genetic counseling in advanced paternal age [J]. Genetics in Medicine, 2008, 10(6): 457-60.

策劃制作

作者丨九九生物醫學工程博士生

審核丨李旭 中國科學技術大學副教授、中國生物化學與分子生物學會會員

策劃丨何雨濛

責編丨何雨濛

審校丨徐來、張林林