
当你在公园里看到有的孩子奔跑如风、活力四射,有的孩子却动都不爱动,一动就气喘吁吁,你是否私下认为这就是所谓的天生体质决定的?
面对这样的差异,大多数父母也是无奈地归因于遗传运气,尤其是家有两娃,但彼此完全不同时,父母更是认为孩子的健康底子在出生时可能就被随机分配。
然而,最新发表在国际生物学顶尖期刊《细胞》(Cell)的姊妹刊《细胞代谢》上的突破性研究,正在彻底改写这个认知。

研究发现,父亲在备孕期间的生活状态,竟然能通过一种精妙的生物学机制,直接影响孩子未来的运动和代谢能力,甚至疾病的易感性。
这意味着一向被忽视的父亲备孕环节,其实掌握着为孩子奠定健康基础的关键钥匙。
具体到底是怎么回事呢?赶紧跟着圈姐一起来看看吧!
01爸爸不止提供了DNA长期以来,关于备孕我们更关注妈妈,妈妈在怀孕和备孕期间的健康和生活习惯对宝宝至关重要。
很多观点认为,爸爸只提供一颗精子,提供了一套DNA,只要这两者没有问题,那么爸爸对孩子的影响比较有限。
实际情况并非这样,现代科学发现,爸爸在备孕期间的生活习惯,尤其是运动情况,也同样会影响到孩子。
长期以来,运动被认为是一种典型的个体行为,它可以增强体能,改善代谢状态,预防慢性疾病等等。
但其影响也普遍被认为止步于个体本身,即爸爸运动,爸爸受益!
然而越来越多的证据表明,爸爸的运动习惯可能会以非DNA的方式,写进精子使用说明书中。
传统遗传学观点认为,遗传信息的传递完全依赖 DNA 序列。
然而,近年来的研究发现,精子中存在大量功能性的小 RNA 分子,尤其是 microRNA(miRNA),它们在受精后能够参与早期胚胎的基因调控过程。
这一发现为生活方式可以遗传的假说提供了新的可能,也就是爱运动的爸爸,他的精子说明书里写的是如何拥有好体能和健康代谢的指南。
这些说明书会在宝宝生命最早的发育阶段就被读取,从而影响孩子身体的构建方式,让孩子在起跑线就拥有了更好的体质潜能。
研究者到底是怎么发现的呢?又如何证实这一点的呢?请跟着圈姐一起往下看。
02有趣的小鼠试验为了验证这个现象,研究者做了一系列小鼠试验,我们先来看第一组。
研究者把一群雄性小鼠(F0代)分成两组,一组让它们每天在跑步机上锻炼,坚持8周,相当于养成了爱运动的好习惯。
一组让它们在笼子里待着,想吃就吃,想睡就睡,不运动。
经过锻炼的鼠爸爸身体变好了,体重更轻、肌肉更多、脂肪更少、骨头更结实,体力也远比不运动的鼠爸爸要好。
然后研究者让这两组身体状况不同的鼠爸爸分别和普通母鼠生宝宝,这些出生的小鼠宝宝就是子一代(F1代)。
它们出生后,都被正常饲养,自己都没经过特殊运动训练,研究者测试这些鼠一代,发现了显著的差异:
运动组鼠爸爸的儿子,在跑步测试中,奔跑的时间和距离都远远超过静养鼠爸爸的儿子,它们的握力和耐力也更强。
运动组鼠爸爸的儿子即使在不运动的时候,身体消耗氧气和能量的速度也更快,这意味着它们的基础代谢率更高,更不容易堆积脂肪。
运动组鼠爸爸的儿子在力竭跑步后,血液中的乳酸含量(导致肌肉酸痛疲劳的物质)更低,说明它们的身体更高效,疲劳恢复得更快。
我们知道长期耐力运动会让心脏,特别是左心室(负责向全身泵血的主要泵房)的肌肉变得更强壮、更厚实。
这是一种良性的、健康的适应,就像运动员会有一个更强健的心脏一样,这被称为生理性左心室肥大。
研究者通过心脏超声检查运动组鼠爸爸的心脏,证实运动组鼠爸爸心脏肌肉确实更厚了。
研究者再去检查鼠儿子(F1代)的心脏,发现了一个明显的区别。运动组鼠爸爸的儿子和静养组鼠爸爸的儿子,它们的心脏看起来完全没有差别!
这意味着父辈通过锻炼获得的某些具体的结构上的改变,比如更强壮的心脏,并不会复制粘贴给下一代。
这意味着运动益处的遗传是有选择性的,它主要传递的是那种潜在的、整体性的生理优势,比如:更高效的能量代谢能力,更强的耐力基础等等。
所以,鼠儿子是从鼠爸爸那里继承了一个潜力更佳的身体基础平台,但并没有直接得到一个现成的运动员心脏。
它们的好身体,更多地体现在整体的代谢和运动能力上。
说完了心脏,我们再来看肌肉变化,我们可以把肌肉纤维想象成两种不同的发动机。
耐力型发动机,特点是省油、耐疲劳、能长时间工作;爆发力发动机,特点是动力强但不持久、容易疲劳。
我们看运动鼠爸爸自己的变化,经过锻炼,鼠爸爸腿部肌肉(如腓肠肌)里的“耐力型发动机”比例增加了,而“爆发力发动机”比例减少了。
这意味着它的肌肉本身变得更适合耐力运动。
神奇的来了,鼠儿子自己从不锻炼,但它的肌肉却继承了爸爸的特征,它们腿部主要肌肉(腓肠肌)里的“耐力型发动机”比例,天生就比那些不运动鼠爸爸的儿子要高。
这其中关键的区别在于线粒体,线粒体是细胞里的能量工厂,专门负责有氧供能。“耐力型发动机”里密密麻麻地布满了线粒体。
研究发现,运动组鼠儿子的肌肉里,线粒体数量显著增加,负责能量生产的关键酶的活性和数量都提升了。
这好比鼠爸爸通过锻炼,不仅升级了自己的肌肉蓝图,还把这份升级版的设计图遗传给了儿子。
所以鼠儿子一出生,身体在构建腿部肌肉时,就自动按照这份优化设计图来施工。
有意思的是,这种遗传效应有肌肉部位特异性。
意思是,这种优化主要发生在对耐力至关重要的主要肌肉(如腓肠肌)上,而在其他辅助肌肉(如跖肌)上效果就不太明显。
这说明遗传是非常精准的,优先改善了最关键的运动部位。
03运动带来的好处是如何传递的?研究者想搞明白,父亲运动带来的好处到底是通过什么途径来传递的,是不是通过PGC-1α因子来传递的,因为这个因子可以直接赋予子代高耐力能力。
为了验证这个假设,研究者设计了一个巧妙的实验,不再让鼠爸爸跑步,而是直接用基因改造它们。
研究者通过基因技术,培育出一批特殊的鼠爸爸,这些鼠爸爸骨骼肌里天生就高表达PGC-1α。
你可以把PGC-1α想象成一个运动指挥官基因,一旦它活跃起来,身体就会开始建设更多的线粒体,并把肌肉纤维改造成耐力型。
所以,这些特殊的鼠爸爸不用锻炼,就拥有了一身像是经过长期耐力训练才能练出来的肌肉,成了天生运动员。
然后研究者让这些鼠爸爸与普通母鼠交配,生下小鼠一代,然后再进行比较。
第一组,爸爸是普通静养小鼠,鼠儿子也是普通基因;
第二组,爸爸是基因改造鼠,但鼠儿子不继承那个改造基因,它的基因完全是普普通通的;
第三组,爸爸是基因改造鼠,鼠儿子自己继承了改造基因,所以鼠儿子也是天生的运动员。
试验结果发现,第二组的鼠儿子虽然自己基因是普通的,但它的耐力和代谢能力却显著超过了第一组,它的肌肉里耐力型发动机更多,线粒体也更发达。
当然,它的能力还比不上第三组那个自己也是天生运动员的鼠儿子,但已经远远优于普通鼠儿子了。
这个试验强有力地证明了,父系运动的好处,确实主要是通过PGC-1α这个指挥官来传递的。因为只要在爸爸体内激活它(无论是通过运动还是基因改造),都能让后代受益。
这种遗传是表观遗传的,而不是基因突变。因为第二组鼠儿子自己并没有那个改造基因,却依然获得了优势。
这说明爸爸只是把如何用好普通基因的说明书(比如精子里的微小RNA)传给了儿子,而不是改变了儿子本身的基因蓝图。
实验还发现,这种通过基因改造获得的优势,似乎也能传递给女儿;而之前通过实际运动获得的优势,则只传给了儿子。这说明具体的遗传机制非常复杂,可能有多条路径。
总之,这个实验把父系运动受益的机制精确地锁定在了PGC-1α信号通路上,是证明表观遗传非常有力的证据。
04这种好处能不能跨代遗传呢?研究者之前发现,爱运动的鼠爷爷,它的儿子天生体力更好,现在他们让这些已经受益的儿子静养不动,然后让它和普通母鼠交配,这就是鼠孙子。
作为对照,也让静养鼠爷爷的静养儿子生孙子,比较两组小鼠第三代的情况。
结果发现,这两组孙子之间没有任何差别,它们的体重、奔跑能力、体力,全都一模一样。爷爷爱运动带来的优势,在孙子这一代完全消失了。
用那个天生运动员基因鼠爷爷做的实验也得出了相同结论。
鼠爷爷把优势传给了它普通基因的儿子,但这个优势并没能继续传给它的普通基因孙子。
这项研究告诉我们,父亲锻炼身体对子女的健康有直接的、巨大的好处。但如果你希望你的孙子也能自动获得这个好处,那是不可能的。
每一代人的健康,终究需要靠自己努力锻炼来获得。父亲能为孩子做的最好投资,就是自己先养成健康的生活习惯。
05面对高脂饮食子代代谢的差异当爱运动鼠爸爸生的鼠宝宝和静养鼠爸爸生的鼠宝宝同时使用高脂饮食时,谁更不容易出现代谢问题呢?研究者也做了对比研究。
研究者分别给两组鼠儿子连续喂了12周高脂饲料,让它们变胖并可能产生胰岛素抵抗(2型糖尿病的前兆),同时设了一组吃普通健康饲料的瘦老鼠作为对照。
结果发现,吃高脂饮食的两组鼠儿子都变胖了,而且胖得差不多。这说明运动鼠爸爸的基因并不能阻止孩子发胖。
尽管都胖了,但当科学家给它们注射葡萄糖(糖耐量试验)和胰岛素(胰岛素耐量试验)时,发现了天壤之别。
运动组鼠爸爸的儿子身体处理糖的能力明显更强,胰岛素工作效率更高。
静养组鼠爸爸的儿子身体处理糖的能力很差,出现了明显的胰岛素抵抗。
这意味着,爱运动的爸爸给了孩子一个更重要的礼物,不是不让孩子变胖,而是让孩子健康地胖,或者说,即使胖了,身体代谢系统也更健康,更不容易发展成糖尿病。
这让研究者十分不解,于是使用了PET-CT技术,给老鼠注射了标记葡萄糖,看它被身体哪个部位吸收了。
结果发现,标记葡萄糖更多地聚集在了运动组鼠儿子的腿部肌肉里。而在心脏、脂肪等部位,两组没有差别。
这就好比运动组鼠儿子的肌肉变成了一个吸糖黑洞。吃下去的糖分能更高效地被肌肉吸收利用,而不是堆积在血液里造成血糖升高和胰岛素抵抗。
06证实益处是通过精子传递的为了证实这些益处是通过精子传递的,研究者从爱运动鼠爸爸和静养鼠爸爸的精子里,分别提取了所有的RNA数据。
他们将这些RNA直接注射到普通的、由静养父母提供的受精卵中。这样就创造出了两组特殊的后代:
第一组后代,继承了运动鼠爸爸精子的RNA后代,第二组继承了静养鼠爸爸精子的RNA后代。
结果发现,这些通过注射获得RNA的运动鼠爸爸子代也表现出和之前实验中亲儿子一样的优势,肌肉更多、脂肪更少、耐力更强、肌肉里的线粒体更发达。
而继承了静养鼠爸爸的RNA后代则依然是普通小鼠,没有任何优势。
这个结果证明,精子RNA本身就是携带父系运动益处的载体。
为了验证这个发现是否具有普遍意义,研究者研究了人类精子。
他们比较了经常锻炼的男性和不锻炼男性的精子,结果发现,在那10个关键的miRNA中,有7个在人类中也存在,并且它们在经常锻炼的男性精子中,含量也显著更高!
这个发现的意义非常重大,它强烈提示,父亲运动通过精子RNA影响后代这一机制,很可能不仅适用于小鼠,也适用于人类。
可能有人会问,精子那么小,带进去那么一点点的RNA,真的能对相对巨大的受精卵产生影响吗?
研究者对此进行了精确的计算,他们测出一个来自运动鼠爸爸的精子,会将数千个RNA拷贝(比如miR-148a)带入卵子。
先前的研究表明,一个细胞里只要有大约100个miRNA拷贝,就足以调节基因表达了。
因此,运动爸爸精子带来的miRNA数量绰绰有余,完全有能力在胚胎早期发育中扮演指挥官的角色。
研究者还在精子刚进入卵子、形成双原核受精卵的瞬间,对其中的RNA成分进行了快照分析。
结果发现,与未受精的卵子相比,受精卵中确实检测到了来自精子的RNA成分。
更重要的是,运动爸爸的受精卵中,那组特定的miRNA(包括miR-148a)的水平,显著高于静养爸爸的受精卵。
这就像监控录像清楚地拍到了嫌疑犯(特定的miRNA)在案发时间(受精时)进入了案发现场(受精卵)。证据链完美闭合。
总之,这个研究明确了从父亲运动到后代健康的整个链条,但也发现了一个非常有趣的现象那就是,单纯的父系运动对儿子的益处非常明显,但对女儿的效果却不显著。
只有当父亲是基因改造的超级运动员时,女儿才表现出优势。这暗示遗传机制可能存在性别差异,需要单独深入研究。
07这个研究带给我们哪些启发看了半天研究,相信备孕姐妹应该知道怎么做了,在这里圈姐简单总结三个重点,姐妹们可以转发给自己的队友。
首先,请明确父爱是始于备孕的。父亲不仅是基因的传递者,更是孩子健康的起跑线的主动塑造者,备孕期的生活方式,直接影响后代一生的健康和体质。
其次,健康是可以继承的,是的,不仅财富可以传承,健康更可以传承,甚至健康的重要性超过财富。
后代的健康并非完全由基因注定,父辈通过努力获得的身体益处,能通过生物学机制传递给孩子,所以队友不是为自己在锻炼,而是为了孩子一生的健康打基础,这打破了遗传宿命论。
最后,我们一定要明确,优生优育关键一定是双方的,提升下一代健康,男性有重要责任,备孕必须两手抓两手都要硬。
这个研究将优生优育干预窗口和责任感,前移并扩展到了父亲身上,广大男性读者一定要重视备孕,养成良好的运动习惯,这是在为子代一生的健康做投资。

所以,从备孕角度,最直接的行动建议就是,如果你有生育计划,请将备孕视为夫妻双方共同的重要项目。
从现在开始,关注自己的身体健康,尤其是保持规律的运动。
这不仅仅是为了你自己的健康,更是你能够给予未来孩子的一份最珍贵的礼物——
一个更坚实健康的生命起点。
科学已经指明了道路,剩下的,就需要我们用行动去践行了。
全文完!现在流量为王的年代,围观也是一份力量,转发就是一份担当,希望动动您发财的小手,给我点个赞,如果您能转发到微信群或朋友圈,就会让更多孕育困难的小家庭受益,谢谢您!
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——THE END——
参考文献
Paternal exercise confers endurance capacity to offspring through sperm microRNAs. Cell Metab. 2025 Oct 6:S1550-4131(25)00388-2. doi: 10.1016/j.cmet.2025.09.003. Epub ahead of print.