En ljus eftermiddag i Jiangsu, Kina, agerar Xin Yin personlig tränare åt några möss. En efter en sätter han gnagarna på ett miniatyrlöpband som startar långsamt och gradvis ökar hastigheten. Dessa kullsyskon är födda idrottare, kapabla att springa längre med mindre mjölksyrauppbyggnad än genomsnittliga laboratoriemöss.
Hemligheten bakom deras snabbhet ligger inte i deras gener – djuren kommer från samma genetiska bestånd som en kontrollgrupp möss. Och de har inte fått någon speciell träning. Istället verkar deras kondition härröra från deras fars träningsvanor innan de ens blev avlade. Det är ett fynd som antyder att löpning inte bara gynnar den som tränar, utan även hans ofödda barn.
"Jag blev mycket förvånad när jag först såg datan," säger Yin, biokemist vid Nanjing University.
Yins team analyserade molekylerna inuti de tränande gnagarnas spermier och fann små bitar RNA – så kallade mikroRNA – som fanns i högre mängder än i spermierna från deras stillasittande kullsyskon. När forskarna injicerade dessa molekyler i obesläktade embryon fick de djur lika vältränade som de som föddes av tränande fäder.
Den studien från 2025 lägger till växande bevis för att spermier är mer än vaggande kärl som bär DNA till ett ägg. Under de senaste två decennierna har studier på möss upptäckt mikroRNA och andra typer av RNA-fragment som ökar och minskar inuti spermieceller som svar på inte bara träning eller lättja utan också feta eller sockerrika dieter, daglig stress, barndomstrauma, tungt drickande och exponering för bekämpningsmedel och andra faror. I takt med dessa förändringar har forskare dokumenterat utvecklings- och metabola förändringar samt olika grad av depression hos hanarnas avkomma.
Och även om det är svårt att studera effekten hos människor, har forskare också dokumenterat fluktuationer i RNA-fragment i spermier från män som tränar eller inte, röker eller äter överskott av socker, samt män med fetma eller traumatiska barndomar. Studier rapporterar också att barn till föräldrar som är överviktiga eller har hanterat psykisk stress är mer benägna att ha dessa tillstånd också.
Fram tills nyligen har dock de flesta bevis som kopplar små spermie-RNA till miljöutmaningar och efterföljande effekter hos avkomman varit korrelationella. Försök att fastställa orsakssamband – genom att injicera RNA direkt i embryon – har ofta använt mycket högre RNA-koncentrationer än vad som typiskt finns i spermier. Faktum är att det inte fanns något bevis för att RNA-fragmenten ens tar sig in i ägget.
Men även om pussel återstår, visar nya studier att inte bara överförs faderliga RNA-fragment till ett befruktat ägg, utan att de också är kapabla att inducera förändringar hos avkomman i de doser som finns i spermier.
Forskare noterade först de intergenerationella effekterna av faderlig livsstil redan på 1960-talet, men det var årtionden innan de började experimentella undersökningar med djurmodeller. Idag är de som studerar fenomenet säkra på att effekterna finns men är inte säkra på hur de överförs. Slutresultatet, tror de, är justeringar av genaktiviteten – ett fenomen känt som epigenetik.
Sådana justeringar sker under normal utveckling när vävnader och organ antar sina olika identiteter, vilket kräver att vissa gener är aktiva eller avstängda. Epigenetiska förändringar sker också under hela våra liv, på grund av faktorer som exponering för vissa kemikalier och aktiviteter som rökning – och kanske träning, stress, feta dieter och mer. Sådana förändringar kan ske i otaliga kroppsceller, inklusive de som ger upphov till spermier.
I takt med att bevisen växte att spermier på något sätt överför miljöinformation till en mans barn, började forskare undersöka de epigenetiska mekanismer som kan vara ansvariga. Flera möjligheter finns: metylgrupper som dämpar genaktivitet när de ackumuleras på gener, och acetylgrupper som fäster vid proteinspolar som kallas histoner, runt vilka DNA:t lindas. Dessa tenderar att öka aktiviteten hos närliggande gener.