在人类进化过程中,男性和女性之间在生理以及疾病的各个方面都表现出不同。比如,两性在罹患诸如癌症、糖尿病、神经系统疾病、心血管疾病和自身免疫疾病的风险、严重程度就不同,甚至对于相同的治疗也表现出不同的反应。那么什么因素导致了两性之间差异如此明显却不甚清楚。

在遗传背景方面,男性通常是44条常染色体+XY两条性染色体,女性通常是44条常染色体+XX两条性染色体。X与Y染色体的区别就导致了许多与性染色体相关的遗传性疾病在两性之间的发病率是不一样的。因此,揭示男女之间基因水平的差异对于了解两性差异甚至在疾病方面的差异意义重大。

2020年6月23日,哈佛大学Dawn L. DeMeo与John Quackenbush在Cell旗下子刊Cell Reports杂志上发表文章Sex Differences in Gene Expression and Regulatory Networks across 29 Human Tissues,通过对8279个全基因表达进行分析,为我们详细绘制了男女之间29个组织中的差异基因表达图谱。

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研究人员从Genotype-Tissue Expression(GTEx)数据库中调取了548个健康人(360个男性,188个女性)的29组织中的8279个全基因表达数据。这29个组织分别是:乳房、皮下脂肪、甲状腺、骨骼肌、皮肤、胫骨动脉、主动脉、垂体、左心室、胫神经、食道黏膜、内脏脂肪、心耳、肝脏、血液、冠状动脉、肺、胰、小脑、脑部其它组织、食管粘膜肌层、胃、脑基底神经节、胃食管连接处、横结肠、脾、肾上腺、乙状结肠、末端回肠。

研究人员发现在不同的组织中,基因调控网络是存在性别倾向的。比如男性之间乳房的差异基因最多,达到25994个,其它组织的差异基因在87-14361之间(中位数为169个)。

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除了差异基因不同,研究人员也发现两性之前转录因子的调控网络也不尽相同。另外,研究人员还将差异表达基因与生理学意义结合在一起,如发现突触活性与神经递质传递也存在两性差异,这也解释了为什么男女患帕金森病和阿尔茨海默症的风险不同。

总之,这一研究全面揭示了男女之间不同组织的基因表达和调控差异,不仅提示了我们在动物实验方面应当注意公母之分,也应当在药物研发、临床试验设计等等方面注意男女之间是有很大不同的。