中国江蘇省の明るい午後、Xin Yinはマウスたちにパーソナルトレーナーをしている。彼は次々とげっ歯類をミニチュアトレッドミルに乗せる。それはゆっくり始まり、徐々に速度を上げていく。これらの同腹子は生まれながらのアスリートで、平均的な実験室マウスよりも乳酸の蓄積が少なく、より長く走ることができる。
彼らの俊足の秘密は遺伝子にはない。これらの動物は対照群のマウスと同じ遺伝子プールから来ている。そして特別な訓練も受けていない。代わりに、彼らの体力は父親が彼らを妊娠する前の運動習慣に由来するように思われる。この発見は、ランニングが運動する本人だけでなく、その胎児にも利益をもたらす可能性を示唆している。
「最初にデータを見たとき、とても驚きました」と、南京大学の生化学者Yinは言う。
Yinのチームは運動するげっ歯類の精子内の分子を分析し、アイドル状態の同腹子の精子よりも多く存在する小さなRNA断片（マイクロRNAと呼ばれる）を発見した。科学者たちがそれらの分子を無関係の胚に注入すると、運動する父親から生まれたものと同じくらい健康な動物が得られた。
この2025年の研究は、精子がDNAを卵子に運ぶだけの蠢く容器以上のものであるという証拠を増やしている。過去20年間にわたり、マウスの研究では、運動や怠惰だけでなく、脂肪や糖分の多い食事、日常のストレス、幼少期のトラウマ、大量飲酒、農薬やその他の危険物質への曝露に応じて、精子細胞内でマイクロRNAや他の種類のRNA断片が増減することが検出されている。これらの変化に伴い、研究者たちはオスの子孫における発達的・代謝的変化やうつ病の発生率の違いを記録している。
そして、人間での影響を研究するのは難しいが、研究者たちは運動するかしないか、喫煙するか過剰な糖分を摂取するか、肥満やトラウマのある幼少期を持つ男性の精子でもRNA断片の変動を記録している。また、太りすぎの親や精神的ストレスを抱えた親を持つ子供は、それらの状態を抱える可能性が高いという報告もある。
しかし最近まで、小さな精子RNAと環境的課題、そしてその後の子孫への影響を結びつける証拠のほとんどは相関関係に過ぎなかった。RNAを直接胚に注入して因果関係を特定しようとする試みは、しばしば精子に通常見られるよりもはるかに高いRNA濃度を使用していた。実際、RNA断片が卵子の中にさえ入るという証拠はなかった。
しかし謎は残るものの、最近の研究では、父親のRNA断片が受精卵に移行するだけでなく、精子に見られる用量で子孫に変化を誘発できることが示されている。
研究者たちは1960年代に初めて父親のライフスタイルの世代間効果に気づいたが、動物モデルを使った実験的調査を始めるまでには数十年かかった。今日、この現象を研究している人々は、効果が存在することは確信しているが、どのように伝達されるかは確かではない。最終結果は、遺伝子の活動の調整、つまりエピジェネティクスとして知られる現象であると考えられている。
そのような調整は、組織や器官が異なるアイデンティティを獲得する正常な発達中に起こり、特定の遺伝子を活性化または不活性化する必要がある。エピジェネティックな変化は、特定の化学物質への曝露、喫煙などの活動、そしておそらく運動、ストレス、脂肪の多い食事など、生涯を通じて起こる。そのような変化は、精子を生み出す細胞を含む無数の体細胞で起こり得る。
精子が何らかの形で環境情報を男性の子供に伝達するという証拠が増えるにつれ、研究者たちはその原因となる可能性のあるエピジェネティックなメカニズムを探り始めた。いくつかの可能性が存在する：遺伝子に蓄積すると遺伝子活性を低下させるメチル基、そしてDNAが巻き付くヒストンと呼ばれるタンパク質のスプールに付着するアセチル基。これらは近くの遺伝子の活性を高める傾向がある。
しかしメチ