我们此前认为男女之间的遗传差异可能更大

A man and woman train using battle ropes during a cross fit training at a gym in Islamabad, Pakistan September 22, 2017. REUTERS/Caren Firouz - RC182F2A3500
The X and Y sex genes in men and women causes physical differences such as muscle developmentImage: REUTERS/Caren Firouz - RC182F2A3500
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我们大多数人都熟悉男女之间的遗传差异。

男性有X和Y两条性染色体,女性则有两条X染色体。我们知道,这些染色体上的基因在男性和女性体内的作用可能不同。

但一篇最新论文称,除了X和Y染色体上的基因之外,我们整个基因组中还有整整三分之一在男女体内的表现截然不同。

这些新数据给科学、医学,甚至可能给性别平等带来了挑战。

人类基因组

男性和女性拥有的基因几乎完全相同,约有20,000个基因。他们基因构成上的唯一生理差异在于性染色体。只有男性有Y染色体。虽然两性都有X染色体,但女性有两份,男性只有一份。

人类Y染色体仅含有27个基因。其中之一是Y染色体性别决定区基因(SRY),它会启动一条发育通路,使12周大的胚胎中的一条细胞嵴发育成睾丸。

直到最近,许多人仍认为,只有SRY基因的有无才是区分男女的因素。

我此前撰文指出,Y染色体上还有26个其他基因;此外,X染色体上可能还有约100个基因在女性体内以两份活跃,而在男性体内只有一份活跃。我曾推测,可能还有几百个基因会直接受到这些X或Y染色体基因,或它们所释放的激素影响。

这篇新论文表明,我的估计大大低估了实际情况。

基因、蛋白质与组织

基因是DNA长链的一部分,由含有四种不同碱基的分子构成。这些碱基的排列顺序编码了人体的蛋白质。

我们的20,000个基因制造蛋白质,执行各种功能。有些构成皮肤或头发中的纤维,有些促使肌肉收缩,还有些负责在血液中运输氧气。许多蛋白质是酶,推动将食物转化为肉体和能量的基本反应。

基因通过复制自身来发挥作用;DNA的碱基序列被复制成RNA分子,再与细胞机制协同作用,大量制造蛋白质。基因制造的RNA越多,产生的蛋白质就越多。

如今我们可以测量每个基因产生的RNA拷贝数量。活性很强的基因可能产生数千个拷贝;不活跃的基因可能只产生少数几个,甚至一个也不产生。

这种表观遗传(“基因之上”)调控基因活性的机制,使不同身体组织得以分化。你的肝脏和大脑拥有相同的基因,但表达方式不同:一组基因在肝脏中活跃,另一组则在大脑中活跃。

男女体内的基因活性

在这篇新论文中,作者Gershoni和Pietrokovsk考察了相同基因在男女体内的活跃程度。他们测量了544名成年死后捐献者(357名男性和187名女性)53种不同组织(其中45种为两性共有)中18,670个基因产生的RNA。

他们发现,这些基因中约有三分之一(超过6,500个)在男性和女性体内的活性截然不同。有些基因只在男性或女性体内活跃。许多基因在其中一性体内的活跃程度高得多。

其中少数基因在身体的每种组织中都表现出性别偏向的活性。更常见的情况是,这种差异只出现在一种或少数几种组织中。

这些基因大多不在性染色体上:只有少数位于Y或X染色体上。

为什么我们的三分之一基因在男女体内受到不同方式的调控?

我们现在明白,蛋白质在庞大的网络中发挥作用。改变一个基因产生的某种蛋白质的数量,就会改变许多其他基因所产生蛋白质的数量,这些基因构成了一条长长的调控链。

我们也知道,激素会强烈影响基因活性。例如,睾酮和雌激素会调高或调低生殖组织和身体组织中许多基因的活性。

对身体特征的影响

性别偏向基因的功能有一定道理。大多数此类基因会影响生殖系统,而我们知道男女的生殖系统差异很大。例如,这项新研究显示,乳腺中女性偏向基因表达的比例最高,而睾丸中男性偏向基因的比例最高。

其他性别偏向基因与皮肤(尤其是毛发多少)、肌肉、脂肪组织和心脏有关,这可能与男女身体形态和代谢方面的差异相关。

这印证了此前的一份报告:一些性别偏向基因参与大脑功能,使关于男女行为差异的争论再度开启。

对疾病易感性的影响

这些新发现或许能解释为什么男性和女性对疾病的易感性往往不同,也表明治疗方案需要以对两性的研究为依据。

我们早已知道,许多疾病在男性(例如帕金森病)或女性(例如多发性硬化症)中更为常见。

这项研究显示,一些性别偏向基因与疾病有关。例如,一个女性偏向基因与心血管稳态和骨质疏松症有关,而一个男性偏向基因则与高血压有关。

这项新研究还显示,一个此前被发现对药物代谢至关重要的基因,其表达存在很大差异,这或许可以解释为什么男性和女性的反应可能大不相同。

性别差异研究组织一直倡导在临床试验中纳入女性。这些结果应当能增强他们的倡议力度。

无论我们是否愿意接受,现有证据都表明,男女在遗传上的差异远比我们此前认识到的深刻得多。

这些新见解对我们推进性别平等意味着什么?一种糟糕的结果可能是有人借此呼吁回到过时的性别刻板印象。好的结果则是,在医学和治疗中承认性别差异。

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