12.17 父親的X染色體可能為女性自身免疫性疾病發病率上升提供線索


父親的X染色體可能為女性自身免疫性疾病發病率上升提供線索

加州大學洛杉磯分校的科學家發現,女性自身免疫性疾病比男性普遍存在的原因之一。男性繼承母親的X染色體,父親繼承Y染色體,而女性則從父母雙方繼承X染色體。一項新的研究顯示了每個X染色體在調控方式上的差異,這表明女性從父親那裡獲得的X染色體可能有助於解釋其更活躍的免疫系統。

加州大學洛杉磯分校神經病學教授,加州大學洛杉磯分校多發性硬化症項目負責人,同時也是傑克·H·斯基伯爾(Jack H. Skirball)負責人,Rhonda Voskuhl博士說:“多年來,人們比男性更容易患上自身免疫性疾病。”多發性硬化症研究主席。“弄清楚為什麼可以幫助我們開發治療這些自身免疫性疾病的新藥物。”

自身免疫性疾病,例如多發性硬化症和類風溼關節炎,是影響人體抵抗病毒,細菌和感染的能力的疾病。該問題導致一個人的免疫細胞反而攻擊身體。

女性通常比男性具有更強的免疫反應,對某些疫苗和感染的免疫反應更強。但是,這種增強的免疫系統也使女性患多發性硬化症的可能性是男性的三倍,患狼瘡的可能性是男性的三倍,並且更容易患上其他多種自身免疫性疾病,Voskuhl說。性激素(睪丸激素和雌激素)在這些差異中的作用已得到充分研究,但性染色體的作用尚不清楚。

在發表於《美國國家科學院院刊》上的新作品中,沃斯庫爾和她的同事們著重研究了從父母雙方繼承的X染色體之間的差異。他們首先分析了具有男性(XY)和女性(XX)染色體組的小鼠中基因的表達水平。他們確定了X染色體上少數與免疫系統相關的基因,它們在雌性小鼠的免疫細胞中表達較少,產生的相應分子較少。

為了進一步研究這些差異,Voskuhl團隊接下來比較了只有一個X染色體(母體X或父體X染色體)的小鼠。他們確定了X染色體上的甲基化水平(向DNA中添加了甲基化學基團)。已知甲基化會降低或阻止基因表達。儘管甲基不是DNA序列本身的一部分,但是甲基化的模式可以從父母傳給孩子。研究人員發現,父親X染色體上的甲基化程度高於母親X染色體上的甲基化程度。最後,他們證實,當X染色體為父系時,X染色體上的幾個基因與母本相比表達較少。

沃斯庫爾說:“我們在這裡談論的不是影響基因序列的突變,而是影響相同基因序列在雌性和雄性中差異表達的信號。在傳統的遺傳研究中這些差異將被忽略。”

研究結果表明,包裝在精子中並從父親傳給女兒的X染色體的甲基化水平可能比從母親傳給其後代的卵中的X染色體更高。這種甲基化抑制了女性某些免疫系統基因的表達,使其免疫活性不同於男性。

沃斯庫爾說:“如果找到針對​​這些差異的甲基化調節劑,則可能能夠降低女性治療自身免疫性疾病的免疫反應。” “展望未來,當人們將性別視為疾病的生物變量時,它可能會導致新的治療策略。”

需要做更多的工作來確定在人類中是否與小鼠相同,以及甲基化差異是否導致可測量的自身免疫性疾病風險差異。沃斯庫爾說,這項新研究是朝著更好地理解疾病中性別差異邁出的重要一步,這是美國國立衛生研究院在2016年要求研究人員在其資助申請中“將性別視為生物變量”時強調的重要性。


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