食物对人类社会的深远绑定：表观遗传和饮食日常

人类生活环境区分人类地理文化，塑造人类的宗教，体质和历史延续。社会环境扮演了重要角色，我们会在后代身上看到过去几代人的印记，继承保留传递给后代。最显而易见的影响是食物。健康饮食能降低慢性病风险，不良的饮食习惯则可能对健康产生负作用。均衡饮食包括蔬菜、水果、全谷物、坚果、鱼类和适量瘦肉，并避免过度加工食品，不规律的进食，和摄入过多高盐高糖高脂食品，暴饮暴食。保持规律进食，确保每餐的比例合理，可以帮助管理体重并改善健康状况。合理的饮食不足以改变细胞遗传密码，但是对非遗传密码信息，即表观遗传有影响。

具体地说，传统的遗传分析着眼于受孕时父母的核苷酸序列和排列，这些组合的影响贯穿人的一生，而表观遗传学则研究环境通过改编遗传大分子的化学修饰，如组蛋白乙酰化（在DNA储存时缠绕的组蛋白上添加乙酰基COCH₃）和DNA甲基化（在CG序列上添加甲基[CH₃]）等过程影响基因表达，从而决定特定基因在特定组织和特定时间点的开启或关闭。虽然绝大多数表观遗传标记会在生殖（减数分裂，即产生单倍体配子）过程中被清除，但是少数受刺激影响的表观遗传标记实际上可能在后代中保留下来，所以表观遗传标记也具有遗传性。基因在不同时间和地点的开启和关闭对于发育至关重要。虽然从神经元到骨细胞再到肝细胞，每个细胞都共享着个体共有的相同DNA序列，表观遗传标记，例如甲基化和组蛋白乙酰化，共同调控组织分化，将一些细胞转化为指甲，将另一些细胞转化为神经元。环境信息被写入表观基因组并跨代传递的能力要单纯基因碱基突变遗传复杂得多。

受精卵形成后，在母体环境发育，母体通过胎盘营养胎儿，出生后母乳喂养，以及对后代的行为传递都属于间接的遗传因素。母体改变子宫内环境、胎盘功能或哺乳成分，都会影响胎儿新生儿的表观调控，这部分属于发育期编程而不一定是通过配子遗传的真正跨代表观遗传。由于太过于复杂，且受不可控条件和研究条件的限制，不属于本文的范围，本篇着重于讨论父代细胞的表观遗传。

表观遗传的分子机制：父系表观遗传学

父代精细胞从分化生成开始就经历深度但不彻底的去甲基化，以消除祖辈的DNA痕迹。经过重编程以及蛋白质和小RNA重置，但是并不完全清理，仍保留一定的表观遗传痕迹，并且这些痕迹有机会传递给下一代。具体说，男性生殖系的表观遗传重编程有两次大清洗。

第一次胚胎期重编程, 始基生殖细胞（PGCs）。在胚胎发育中期会经历几乎全基因组去甲基化（>95%丢失），这是把来自祖父母的表观遗传标记几乎全部抹掉。某些基因组印记（imprinting）区域会被保护，某些转座子序列甲基化难以完全消除，某些区域具有表观遗传保护机制（Seisenberger et al.，Nature Reviews Genetics. 2013）。

第二次重编程发生在精子发生过程中，当胎儿期的未分化PGC变成男性胚胎的原始精原细胞后，它们开始重新获得DNA甲基化。男性生殖细胞在青春期前后进入阶段，精原细胞与初级精母细胞：高度活跃的 DNA 甲基化建立，形成成熟精子时基因组基本稳定，此阶段的任务是重新建立一个男性专属DNA甲基化图谱，并非把所有修饰清零。

所以精子保留这些表观遗传标记，DNA再甲基化，精子全基因组甲基化水平非常高（80–90%），但不是随机，而是特定区域高度保留印记基因（IGF2、H19 等），与发育相关的调控区域，某些转座子 LTR / LINE1，这些区域在受精后仍能逃避母方卵母细胞的去甲基化清洗（Hackett JA & Surani MA. Cell. 2014; Guibert & Weber.Epigenetics. 2013)。

在组蛋白保留区域，精子的大部分染色质被原肌蛋白（protamine）替代，约 1–5% 的组蛋白被保留。这些组蛋白仍带有修饰（H3K4me3、H3K27me3 等），集中于胚胎发育关键基因启动子，HOX 基因，代谢与行为调控基因，这些可能参与跨代表观遗传传递 (Hammoud et al., Nature. 2009) 。

精子含有大量可调控发育的小RNA：miRNA，piRNA，tsRNA (tRNA-derived small RNA)，它们不会被清洗，而是直接进入胚胎，并已被证明影响胚胎早期发育和代谢程序。这解释了为什么父代的饮食、肥胖、压力能够影响后代，远非DN序列的传递（Chen et al., Science. 2016；Sharma U et al., Science. 2015）。

父代在胚胎和配子发生阶段存在两轮大规模去甲基化/重新甲基化（胚胎早期与原始生殖细胞重编程）。如果营养在这些“易感窗口”改变了甲基化或印记，会产生持久后果。精子在受精前并不会完全去修饰，它不是一个被清零的空白模板，而是携带大量稳定的表观遗传信息。精子经历的是重编程和重建，不是删除清零，很多表观遗传标记逃过清洗，可能影响下一代。

动物研究中，父系雄鼠的高脂或低蛋白/低热量饮食能改变精子 DNA 甲基化、小 RNA 等，并在子代表现出代谢性表型（胰岛素抵抗、体重变化等），有研究追踪到三代变化。2024 年 Nature 的研究显示饮食能诱导 mt-tRNA 在精子中出现并传递，进一步扩展了可传递的 RNA 类型（Tomar, A., et al.，2024)。

父代生活方式：遗传易感性

父代肥胖和高脂饮食对后代的影响，使后代代谢疾病风险上升，后代更容易肥胖，葡萄糖耐受不良，胰岛素抵抗。人类精子中可以观察到DNA甲基化改变（如FTO、LEP基因），精子 tsRNA 也发生显著变化（Donkin et al., Cell Metabolism 2016）。

父亲慢性压力和创伤，导致精子小RNA显著改变，F1（子I代）神经发育及应激反应异常，影响 HPA轴反应，焦虑、抑郁易感性，行为特征改变（Gapp et al., Nature Neuroscience 2014）。人类只能在战争与饥荒幸存者中找到一些迹象，但证明其机制仍需大量工作。

 吸烟的父方精子 DNA 甲基化显著改变（AHRR、F2RL3 等位点），后代出现哮喘，免疫与肺发育异常风险更高。酒精导致精子 DNA 甲基化与 sRNA 改变，后代脑发育异常，学习障碍，行为问题。农药、内分泌干扰物（DEHP, BPA），大量动物实验显示精子 DNA甲基化降低，精子质量下降，F1、F2 代都有代谢和生殖影响。人类证据有限但有相关性。

 父亲年龄（确定影响）随年龄增长，精子积累DNA突变（单核苷酸变异），端粒改变，DNA甲基化漂移，染色体异常风险增加，子代自闭症、精神分裂、ADHD 风险上升，单基因疾病发生。

特别值得注意，父系饮食一碳代谢（蛋氨酸、叶酸、B12）决定精子 DNA 甲基化供体（SAM）的供应。蛋氨酸限制（MRD）会改变精子 DNA甲基化和小RNA，动物实验中F1 代代谢改善（对肥胖敏感性下降），一些基因释放抑制，但是否有害或有益取决于程度与时间。低叶酸/低B12 / 高脂肪饮食，精子甲基化广泛异常，子代神经管缺陷风险上升（Lambrot et al., Nature Communications 2013 ）。

要看到 F3 子代的影响，才能称为真正跨代遗传。在小鼠常见肥胖、压力、毒物、内分泌干扰物都可到 F3），在人类尚没有强证据，只有环境相关的统计关联，如“荷兰饥荒”研究，但无法最终证明是精子表观遗传导致。所以人类直接证据有限，多为精子表观组与父亲营养状态的相关性研究与群体统计关联，如父亲甲基供体摄入与出生体重/表观标记关联），因伦理与可控性限制难以做严格因果性实验。

人类研究多为父亲营养（如甲硫氨酸/甜菜碱/叶酸摄入）与精子表观组或出生结局的相关研究。例如观察到父亲一碳供体摄入不同与婴儿出生体重及婴儿体细胞（如口腔上皮）DNA甲基化位点相关联。直接在人体证明“精子→胚胎→后代”连锁因果的证据仍很有限，通常需要动物实验补充。

人群营养:表观遗传/基因选择？

生活环境（包括气候、食物、文化、宗教、社会环境）对人类健康的客观影响，其表观遗传学证据系统地总结成一个从强到弱的证据梯度，每种证据类型都有人类研究 / 自然实验 / 分子机制 / 特定表观遗传标记（DNA甲基化、组蛋白修饰、ncRNA）和经典文献支持和推测。证据强度排序从强到弱分别为，营养 / 食物（证据最强，机制明确，干预可逆），毒物 / 污染（包括空气污染、重金属摄入），心理压力 / 社会环境 / 剪不断的文化因素，气候（温度、季节性）。行为与文化 / 宗教习俗所驱动的生活方式，复杂社会制度、经济与文化因素为间接影响，生物途径证据最弱。

营养为人类表观遗传证据最强，最直接的生物学证据以荷兰饥荒（Dutch Hunger Winter）为代表。孕期营养不足导致后代 IGF2 基因甲基化长期下降（持续 >60 年）。伴随后代肥胖、糖尿病、心血管疾病易感性上升。这是人类表观遗传学最强因果证据之一（Heijmans et al., PNAS 2008 ）。冈比亚有“雨季营养差 / 干季营养好”的自然实验模型。雨季怀孕导致新生儿血细胞发现关键基因甲基化差异（MTRNR2L8, PAX8 等），直接把母亲营养与胚胎 DNA methylation 建立因果关联（Dominguez-Salas et al., Nature Communications 2014）。

表观遗传的影响也许会改变基因选择方向吗？人类漫长的演化过程也许会选择优势基因，生物学证据也助于提供肯定的结论，但是这是更为复杂生物学联系，需要大量的研究结果支持。

不同民族的传统食谱确实会影响群体健康、慢病风险、寿命与生活方式，但这种影响主要来自饮食结构与环境和文化差异，也就是说，影响健康的不是种族，而是饮食模式本身与其长期文化习惯能否满足现代营养与代谢需求。比如乳糖酶持续表达（lactase persistence），使北欧和部分非洲群体可消化大量牛奶，东亚 90% 成年人乳糖不耐，北极系民族进化适应高ω-3食谱，和高表达酒精代谢基因 ADH1B/ALDH2，传统高碳饮食人群（如日本）淀粉酶拷贝数更高，更适应淀粉摄入，这些都是有趣的发现。

有大量移民研究证实，同一种族换饮食后，如日本人移民美国，II代内肥胖率与美国人接近，地中海人移民北美，心脏病风险升高，南亚人移民欧洲，糖尿病暴增，华裔移民美国/加拿大，代谢病明显增加。替换食谱后，健康与寿命跟着食谱改变，而不是跟着血统走，饮食的作用远大于族群遗传差异。

不同民族的传统饮食确实影响他们的健康与寿命，但作用更多来自饮食模式，不来自种族基因。当民族迁移并完全改变食谱后，他们的健康和寿命会迅速向新食谱对应的风险靠拢。最长寿的民族（冲绳、撒丁岛、尼科亚、伊卡里亚）共同点不是“基因”，而是饮食结构和生活方式。

营养结构决定了炎症水平，肠道菌群，代谢健康，心血管风险等，从而影响寿命。饮食不是孤立存在的，它与文化密切结合，社交，运动，睡眠，压力，社区支持，医疗体系等都在其中。全民饮食健康是千年大计，是民族兴盛之本，是继承，也是传播。

附录：各主要食谱的寿命排名与循证评价 (访问chatgpt后整理 )

各主要食谱的寿命贡献排名（基于长期人群研究）

评价指标：① 寿命（平均寿命、百岁老人比例），② 心血管病/癌症/糖尿病风险，③ 炎症、肠道菌群、代谢状态，④ 全球队列研究（EPIC、PURE、Nurses' Health Study），⑤ 摩门教、蓝区、北欧干预研究、地中海临床试验（PREDIMED）

下面是综合评分后的 最可靠寿命排名。

第一名：地中海饮食（Mediterranean Diet）

循证等级：A（最高）

长寿证据最强：大量大型随机对照试验证实降低死亡率。

核心结构：橄榄油、蔬菜、豆类、全谷物、水果、鱼类；很少红肉；极少加工食品。

健康优势（证据非常强）：心血管死亡 ↓25–30%（PREDIMED RCT），全因死亡显著下降，炎症下降（CRP、IL-6），II 型糖尿病风险下降，改善肠道菌群多样性，认知下降风险降低，肥胖率较低，地中海地区（意大利、希腊）寿命位居全球前列，橄榄油型地中海饮食显著延长寿命，是唯一通过随机对照试验验证长寿效应的饮食。

综合评价：全世界证据最强的长寿饮食。现代人可复制性最高。

第二名：冲绳饮食（Okinawan Diet）

循证等级：A-（人口证据极强，但现代干预试验少）

核心结构：红薯、蔬菜、豆类、海藻、极低热量、少肉、多植物蛋白。

关键文化：腹八分饱（Hara hachi bu）。

健康优势：全球百岁老人密度最高，世代超低肥胖率，低炎症，糖尿病极低，癌症显著低发，热量限制 + 高纤维 + 低脂 + 多植物 → 抗衰老效果强，冲绳是蓝区之一（世界五大长寿区）。

综合评价：长寿证据强，但现代人难以完全复制（红薯为主 + 低热量）。更像是极健康的古老植物性食谱。

第三名：传统日本饮食（Washoku）

循证等级：B+

核心结构：米饭、蔬菜、豆腐、海鱼、海藻、味噌、绿茶；低脂、高碳水。

健康优势：世界最长寿（全球排名常年第一），中风死亡率低，高纤维、多 Ω3 脂肪酸，肠道菌群多样性极高，高碳水但低脂 → 胰岛素敏感性良好，发酵食品丰富：味噌、纳豆

主要缺点：高盐（酱油/味噌），增高胃癌风险，若现代化（拉面、炸物）则失去优势

综合评价：适度调整盐分后非常出色。对东亚人种代谢适配性高（淀粉酶拷贝数多）。

第四名：北欧饮食（Nordic Diet）

循证等级：B

核心结构：黑麦面包、燕麦、豆类、根茎类、冷水海鱼、浆果。

健康优势：抗炎（大量花青素），降低 LDL 与心血管风险，全谷物摄入全球最高（黑麦、燕麦），Ω-3 含量高

综合评价：健康度接近地中海饮食，但寿命证据较少。北欧人高寿的原因更多来自公共卫生系统，而非饮食本身。

第五名：传统中式“清淡谷物-蔬菜-豆类”食谱（未现代化版本）

循证等级：B-

健康优势：高纤维、低脂肪，传统农村食谱（过去）心血管病低，多豆制品（植物蛋白优点多）

主要缺点（现代城市问题）：盐摄入极高（酱料、腌菜），油摄入暴涨（炸物、炒菜），高糖饮料与加工食品提高代谢病风险，代谢综合征上升

综合评价：传统中式饮食非常健康，现代化后（油盐糖升高）健康优势大幅下降。

第六名：素食 / 全植物性饮食（WFPB）

循证等级：B- 至 A-（随执行质量而变）

优势：低炎症，心血管风险降低，肠道菌群改善，若为“健康素食”→ 寿命延长（如阿德文教 Seventh-Day Adventists）

主要缺点：容易缺 B12、铁、EPA/DHA、A 族维生素，若执行不当（高糖、高植物油） → 糖尿病风险反升

综合评价：高质量素食接近地中海饮食健康度，但对大部分人代谢适配性不如地中海饮食。

第七名：美式/西式饮食（Western Diet）

循证等级：D（大量疾病证据）

特点：高糖、高脂、高盐、高热量、高加工食品、红肉多、纤维极低。

结果：肥胖，糖尿病，脂肪肝，心血管病，寿命缩短，肠道菌群严重失衡

综合评价：全球慢性病流行的最大元凶。

⭐ 综合寿命排名（最终版）

排名          食谱                       循证等级                    寿命证据强度               可复制性

1          地中海饮食                 A                                 ★★★★★     ★★★★★

2          冲绳饮食                     A-                                 ★★★★★                   ★★★

3         传统日本饮食    B+                                 ★★★★                       ★★★★

4         北欧饮食                      B                                    ★★★★                       ★★★★

5         传统中式饮食（未现代化）      B                 ★★★                           ★★★

6          高质量素食                   B+                                ★★★                          ★★★

7          西式饮食                        D                                  ★                                  ★★★★（最容易复制…但最不健康）

地中海饮食 = 全球最长寿证据最强的可复制模式。

冲绳饮食 = 百岁老人最多，但难以完全复制。

日本饮食 = 盐需控制，否则影响心血管。

北欧饮食 = 抗炎强，现代化可行性好。

传统中式饮食只要减少油盐、避免加工食品，也能非常健康。

 参考文献： 略

 关键词： 表观遗传学 精细胞 父代遗传 营养

本文由靳海宁博士，及徐 斌博士完成。

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