Dans une étude récente publiée dans Cell Metabolism, une équipe de recherche collaborative dirigée par Chen-Yu Zhang, Xi Chen et Di-Jun Chen de l'Université Nanjing, ainsi que Tao Zhang de l'Université médicale de Nanjing, ont signalé des résultats révolutionnaires dans leur article intitulé « Exercice paternel confère la capacité d'endurance à la dépection par les micro -ras ». Cette recherche fournit la première preuve que les microARN des spermatozoïdes agissent comme porteurs d'informations épigénétiques, permettant la transmission intergénérationnelle de la capacité d'exercice paternel et de la santé métabolique, exerçant ainsi des effets profonds sur le développement de la progéniture.
Tout au long de l'histoire évolutive, la capacité d'exercice a été fondamentale pour la survie humaine, nos ancêtres s'appuyant sur des performances physiques soutenues pour la chasse, la migration et l'évasion des prédateurs. Cependant, avec l'avènement de la société moderne, les modes de vie humains ont subi des changements dramatiques. Le comportement sédentaire et l'inactivité physique sont devenus la norme, rendant l'exercice moins essentiel à la survie. Pourtant, un ensemble croissant de recherches révèle que les avantages biologiques de l'exercice continuent d'influencer profondément la santé humaine. L'exercice améliore non seulement la forme physique individuelle et les profils métaboliques, réduisant le risque de maladies chroniques, mais exerce également des effets plus profonds sur les caractéristiques physiologiques et métaboliques des générations futures. Néanmoins, les mécanismes par lesquels l'exercice paternel influence les phénotypes de la progéniture reste mal compris.
Dans cette étude, les auteurs démontrent que la progéniture engendrée par des pères formés par l'exercice présente une adaptabilité intrinsèque et des paramètres métaboliques améliorés par rapport à ceux des pères sédentaires. De même, la progéniture de souris transgéniques avec une surexpression spécifique au muscle du récepteur activé par le proliférateur de peroxysomes γ Coactivator-1α (PGC-1α) -Un édineur clé de la fonction mitochondriale – présente également une endurance et des traits métaboliques améliorés, même en l'absence du transgène PGC-1α inhérent. Notamment, l'injection de petits ARN de sperme de pères exercés dans des zygotes normaux reproduit les phénotypes formés par l'exercice dans la progéniture aux niveaux comportemental, métabolique et moléculaire. Mécaniquement, l'exercice de l'exercice et la surexpression musculaire de la PGC-1α rénovent le profil du microARN du sperme, qui supprime directement le récepteur nucléaire Corepressor 1 (NCOR1), un antagoniste fonctionnel de la PGC-1α, dans les premiers embryons, reprogrammant les réseaux transcriptionnels pour promouvoir la biogenèse mitochondriale et l'oxydative. Dans l'ensemble, cette étude établit un rôle causal pour la PGC-1α paternelle, les microARN des spermatozoïdes et le NCOR1 embryonnaire dans la médiation de la transmission de phénotypes induits par l'exercice et des adaptations métaboliques à la progéniture.
La signification scientifique de ces résultats est mise en évidence ci-dessous:
(1) Élucider le mécanisme moléculaire de l'héritage du phénotype induit par l'exercice. Après la fertilisation, les microARN du sperme ciblent NCOR1 dans les premiers embryons, réinitialisant les réseaux de régulation des gènes et reprogrammant le développement embryonnaire. Cela initie un « effet papillon » qui remodèle finalement les phénotypes de la progéniture. Dans ce cadre, la PGC-1α paternelle, les microARN du sperme et le NCOR1 embryonnaire forment une voie moléculaire cohérente à travers laquelle l'endurance induite par l'exercice et l'adaptation métabolique sont transmises à la génération suivante via un axe régulateur intergénérationnel.
(2) Élargir le rôle des microARN: de la signalisation intraspécee et interspécifique à la communication intergénérationnelle. Les microARN sont reconnus comme des molécules de signalisation mobiles qui médient la communication entre les cellules, les tissus et même entre les espèces. Cette étude révèle que les microARN du sperme facilitent également la diaphonie à travers les générations. Ces résultats élargissent la compréhension des fonctions de microARN et suggèrent que les expériences de vie et les expositions environnementales peuvent être codées dans les microARN de sperme sous forme d'informations épigénétiques, permettant une communication transgénérationnelle.
(3) Contribution à l'amélioration de la santé et de la forme physique dans la prochaine génération. À une époque où l'inactivité physique et les modes de vie sédentaires sont associés à des risques accrus d'obésité et de maladies chroniques, cette étude démontre que l'exercice paternel peut améliorer l'homéostasie du glucose chez la progéniture en favorisant l'absorption du glucose dans les muscles squelettiques. Ces résultats soulignent l'importance de l'exercice paternel avant la conception, offrant une stratégie rationnelle et rentable pour améliorer la santé des générations futures et aider à briser le cycle de l'obésité intergénérationnelle et des maladies chroniques.
