海洋和环境生物学家苏珊娜·埃德曼兹说：“我们发现了明显的‘男人来自火星，女人来自金星’的模式。”

她指的不是人类心理学，而是负责产生能量的细胞组成部分——线粒体。

南加州大学多恩西夫文学、艺术与科学学院生物科学教授埃德曼兹最近在美国国家科学院院刊上发表了一项研究成果，揭示了男性和女性线粒体内基因活动存在巨大差异。

尽管这项研究关注的是桡足类微小海洋生物，但埃德曼兹表示，这些发现对人类医学具有重要意义：“这些动物的线粒体基因组与我们的非常相似——相同的基因、相同的功能和相似的基因组大小。”

数百种人类疾病与线粒体功能障碍有关，影响肌肉、肝脏和胰腺等器官、大脑，甚至眼睛和耳朵。例如肌营养不良症、糖尿病和阿尔茨海默病。

目前，针对这些疾病的治疗方法对男性和女性来说基本相同，但埃德曼兹认为，她的研究表明这种方法往往存在缺陷。

她说：“我们的研究结果强调了开发针对特定性别的线粒体疗法的必要性。”

男性和女性的线粒体行为不同

科学家认为，线粒体起源于一种单细胞生物，大约 15 亿年前被另一种生物吞噬。随着时间的推移，这些被吞噬的生物进化出专门为宿主细胞生产能量的能力。这种共生关系已被证明非常有益，以至于在进化的漫长岁月中一直存在。

这两种生物的古老混合解释了为什么线粒体拥有自己的基因组，与细胞核分离。

已经确定线粒体内的基因活动随生物体的性别而变化。

埃德曼兹解释道：“男性和女性的线粒体功能有所不同，通常它们有不同的能量需求和权衡。”

但埃德曼兹想更多地了解两性之间的这些差异。她的研究旨在确定哪些线粒体基因在男性中最活跃，哪些在女性中最活跃，以及这些基因如何与两性的核基因相互作用。

为了确保她观察到的是由线粒体引起的性别差异，她研究了一种缺乏性染色体的桡足类物种。

性染色体也会导致女性和男性之间的差异，并且这些性染色体效应很难与性别特异性的线粒体效应区分开来。

线粒体研究揭示了性别之间的重大差异

埃德曼兹研究小组是第一个测试线粒体基因组中所有 37 个基因(桡足类和人类共有的基因)效应的研究小组。

她发现，雄性在所有蛋白质编码线粒体基因上表现出比雌性更高的活性。雄性还表现出更高的核基因和线粒体基因表达，这些基因相互作用以影响细胞的能量代谢。

另一方面，雌性具有与产生和维持线粒体特别相关的基因表达更高。

为什么这些差异如此重要?尽管线粒体只含有细胞核中 DNA 的一小部分，但研究表明，线粒体基因影响细胞核内所有 12 条染色体的过程，产生全球影响。

此外，相互作用的线粒体和核基因在两性之间几乎完全不同。

线粒体疾病指南

埃德曼兹表示，这些发现有助于开发治疗人类线粒体疾病的方法，尤其是线粒体替代疗法。该技术涉及用捐赠者的健康线粒体替换母亲卵子中有缺陷的线粒体。

“我们的研究结果表明，更换不同类型的线粒体并不像更换电池，”她说，“供体线粒体和核 DNA 之间的不匹配会对整个基因组产生性别特异性影响。”

了解哪些核基因和线粒体基因相互作用，以及男性和女性之间这些相互作用的差异，可以帮助临床医生选择正确的线粒体类型，以确保这些疗法取得更大的成功。

未来还有更多线粒体研究

在未来的研究中，埃德曼兹希望使用更多方法来研究线粒体功能的性别差异。她相信，她的研究设计避开了性染色体，也可能促使其他科学家进行类似的研究。

她说：“我相信科学家会发现这是一个特别令人信服的证明，证明了性别特异性线粒体对基因表达的影响，因为它不会受到性染色体效应的混淆。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：