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男女生病有差異 雄激素"兼職"有關

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高棟研究團隊。受訪者供圖

性別差異廣泛存在於人類的發育、衰老和疾病發生過程中,其中雄激素水平的高低是導致性別差異的重要因素之一。因此,解析雄激素調控性別差異的分子和細胞機理具有重要科學意義。


中國科學院分子細胞科學卓越創新中心(以下簡稱分子細胞卓越中心)研究員高棟與北京大學生物醫學前沿創新中心教授白凡、分子細胞卓越中心研究員陳洛南、深圳灣實驗室研究員於晨合作,系統解析了雄激素在性別差異中扮演的具體角色,對於理解性別差異性疾病的發生發展機制以及開發性別特異的新型診療策略具有重要意義。相關研究4月10日發表於《自然》。

性別差異隱藏在激素中

“為什麼女性往往比男性發育得早,而男性的抗衰老能力比女性差?為什麼女性阿爾茨海默病等神經退行性疾病的發病率更高,而男性非生殖系統癌症發病率更高?”中國科學院院士李勁松表示,解答這些科學問題具有重要的理論和實踐價值。

性別差異是人類和其他哺乳動物的顯著特征之一,在疾病發生過程中也存在性別差異。在非生殖系統的癌症中,男性和女性的發病率比例約為2:1,在膀胱癌、食道癌和喉癌等一些癌症中該比例接近甚至高於4:1,且絕大多數癌症在男性中往往預後更差。與癌症相反,自身免疫性疾病則高發於成年女性,其患者中女性比例高達80%。

“除了特有器官相關的疾病外,在一些男女共有的組織器官裡,患病風險也男女不一,表明治療手段需要進行一定的修正。”中國科學院院士張永蓮指出,“患病風險差異肯定與性激素有關,過去我們往往聚焦於性激素在特定器官及其生理病理過程中的作用機制研究,缺乏對機體整體動態調控的了解。”

“身兼數職”的雄激素


雄激素到底隱藏著哪些性別秘密?

高棟介紹,研究團隊通過去除雄性小鼠的雄激素和對雌性小鼠添加雄激素,基於小鼠17個不同的組織器官,利用單細胞轉錄組測序技術,結合多種功能機制實驗,從不同角度對上述問題進行了全面解析。結果發現,雄激素在不同層面扮演著不同角色。

在器官水平上,雄激素就像營養師,能夠為不同器官瘦身或者增重。


在細胞水平上,雄激素就像建築師,通過改變細胞組成調控器官構造。“如雄激素在多個器官中都能抑制II型固有免疫淋巴細胞(ILC2細胞)的數量,而ILC2細胞具有調控炎症反應的功能。這為了解性別差異性炎症疾病的發病機制打下了理論基礎。”高棟補充說。

在分子水平上,雄激素就像音樂指揮家,能夠像協調不同樂器演奏一樣,協調不同性別差異基因的表達。這些基因有望成為性別差異性疾病的分子標志物和治療靶點。

同時,雄激素有一個“助手”——主要組織相容性復合體(MHC)。在疾病關聯分析中,高棟等人發現,性別差異性疾病的潛在致病基因富集於MHC分子所參與的抗原遞呈信號通路中。該信號通路是獲得性免疫的重要環節,而雄激素在多種器官和細胞類型中均可顯著調控MHC分子的表達水平。

“這項研究系統性解析了雄激素調控性別差異的生物學機制,為靶向雄激素信號通路治療性別差異性疾病提供了重要理論依據。”高棟說。

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