父亲的X染色体可能为女性自身免疫性疾病发病率上升提供线索


父亲的X染色体可能为女性自身免疫性疾病发病率上升提供线索

加州大学洛杉矶分校的科学家发现,女性自身免疫性疾病比男性普遍存在的原因之一。男性继承母亲的X染色体,父亲继承Y染色体,而女性则从父母双方继承X染色体。一项新的研究显示了每个X染色体在调控方式上的差异,这表明女性从父亲那里获得的X染色体可能有助于解释其更活跃的免疫系统。

加州大学洛杉矶分校神经病学教授,加州大学洛杉矶分校多发性硬化症项目负责人,同时也是杰克·H·斯基伯尔(Jack H. Skirball)负责人,Rhonda Voskuhl博士说:“多年来,人们比男性更容易患上自身免疫性疾病。”多发性硬化症研究主席。“弄清楚为什么可以帮助我们开发治疗这些自身免疫性疾病的新药物。”

自身免疫性疾病,例如多发性硬化症和类风湿关节炎,是影响人体抵抗病毒,细菌和感染的能力的疾病。该问题导致一个人的免疫细胞反而攻击身体。

女性通常比男性具有更强的免疫反应,对某些疫苗和感染的免疫反应更强。但是,这种增强的免疫系统也使女性患多发性硬化症的可能性是男性的三倍,患狼疮的可能性是男性的三倍,并且更容易患上其他多种自身免疫性疾病,Voskuhl说。性激素(睾丸激素和雌激素)在这些差异中的作用已得到充分研究,但性染色体的作用尚不清楚。

在发表于《美国国家科学院院刊》上的新作品中,沃斯库尔和她的同事们着重研究了从父母双方继承的X染色体之间的差异。他们首先分析了具有男性(XY)和女性(XX)染色体组的小鼠中基因的表达水平。他们确定了X染色体上少数与免疫系统相关的基因,它们在雌性小鼠的免疫细胞中表达较少,产生的相应分子较少。

为了进一步研究这些差异,Voskuhl团队接下来比较了只有一个X染色体(母体X或父体X染色体)的小鼠。他们确定了X染色体上的甲基化水平(向DNA中添加了甲基化学基团)。已知甲基化会降低或阻止基因表达。尽管甲基不是DNA序列本身的一部分,但是甲基化的模式可以从父母传给孩子。研究人员发现,父亲X染色体上的甲基化程度高于母亲X染色体上的甲基化程度。最后,他们证实,当X染色体为父系时,X染色体上的几个基因与母本相比表达较少。

沃斯库尔说:“我们在这里谈论的不是影响基因序列的突变,而是影响相同基因序列在雌性和雄性中差异表达的信号。在传统的遗传研究中这些差异将被忽略。”

研究结果表明,包装在精子中并从父亲传给女儿的X染色体的甲基化水平可能比从母亲传给其后代的卵中的X染色体更高。这种甲基化抑制了女性某些免疫系统基因的表达,使其免疫活性不同于男性。

沃斯库尔说:“如果找到针对​​这些差异的甲基化调节剂,则可能能够降低女性治疗自身免疫性疾病的免疫反应。” “展望未来,当人们将性别视为疾病的生物变量时,它可能会导致新的治疗策略。”

需要做更多的工作来确定在人类中是否与小鼠相同,以及甲基化差异是否导致可测量的自身免疫性疾病风险差异。沃斯库尔说,这项新研究是朝着更好地理解疾病中性别差异迈出的重要一步,这是美国国立卫生研究院在2016年要求研究人员在其资助申请中“将性别视为生物变量”时强调的重要性。


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