為何男性更易罹患胃癌、肺癌等非生殖系統(tǒng)癌癥,而女性則更易患上類風濕性關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫性疾病?這些問題是醫(yī)學界尚未解開的難題。
日前,《自然》發(fā)表了一篇論文,解析了雄激素在性別差異中的作用。論文研究對于理解性別差異性疾病的發(fā)生發(fā)展機制,以及開發(fā)針對性診療策略具有重要的理論和實踐意義。該研究由中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心研究員高棟、研究員陳洛南,聯(lián)合北京大學教授白凡和深圳灣實驗室研究員于晨等課題組共同開展。
性別差異背后隱藏的秘密
性別差異不僅表現(xiàn)在人類外貌和心理特征上,也會影響許多疾病的發(fā)生發(fā)展。性別差異與多種遺傳和環(huán)境因素有關,其中,雄激素水平高低是一個不可忽視的重要因素。盡管雄激素常被認為是“男性專屬荷爾蒙”,但事實上,女性體內(nèi)同樣會產(chǎn)生這種激素。雄激素主要由性腺組織和腎上腺分泌,對男女生理功能都有深遠影響。
論文共同第一作者、中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心副研究員李飛介紹,雄激素在人體內(nèi)具有調(diào)控細胞生存、增殖以及免疫反應等多種功能,且這種調(diào)控作用具有器官和細胞特異性。例如,在前列腺中,雄激素負責維持管腔細胞生存;而在免疫器官胸腺中,它則參與調(diào)控胸腺細胞的發(fā)育過程。
多項研究已經(jīng)證實,雄激素與多種疾病治療效果具有相關性。李飛介紹,以黑色素瘤為例,2022年《自然》發(fā)表的一項研究表明,女性黑色素瘤患者對BRAF/MEK靶向療法的反應更好。后續(xù)研究進一步揭示,這種性別差異與雄激素的作用密切相關。因此,采用BRAF/MEK靶向療法聯(lián)合雄激素抑制劑的治療方案,對黑色素瘤患者有更好的療效。這一發(fā)現(xiàn)為臨床治療提供了新思路,即通過調(diào)節(jié)激素水平或利用藥物調(diào)控激素通路活性,來改善疾病治療效果。
然而,雄激素究竟如何在分子和細胞水平上調(diào)控性別差異的問題一直困擾著科學家。
解析相關機制有助于精準醫(yī)療
為了深入探究雄激素在性別差異中的作用,研究團隊對雄性小鼠進行了去除雄激素處理,同時對雌性小鼠進行了補充雄激素處理,并從多個角度對小鼠的17個不同器官進行詳細研究。研究發(fā)現(xiàn),雄激素能夠在器官大小、細胞組成及基因表達等方面調(diào)控性別差異。研究人員形象地將雄激素比作“器官大小的營養(yǎng)師、細胞水平的建筑師、基因表達的音樂指揮家”。
通過分析普通雄雌小鼠之間的差異,以及去除和補充雄激素對雄雌小鼠的影響,研究人員發(fā)現(xiàn),淚腺、唾液腺和腎臟的重量在雄鼠中更大,且受到雄激素的正向調(diào)控;而免疫器官胸腺的重量在雌鼠中更大,并受到雄激素的負向調(diào)控。李飛說,這凸顯了雄激素在維持器官大小穩(wěn)態(tài)中的關鍵作用。它如同一位精明的營養(yǎng)師,能夠精確調(diào)控不同器官的大小。
為了從更精細的分子和細胞水平上揭示雄激素對于性別差異的調(diào)控作用,研究人員對普通雄雌小鼠、去除雄激素的雄性小鼠、補充雄激素的雌性小鼠等4種小鼠的17個器官,進行了單細胞轉(zhuǎn)錄組測序。以具有調(diào)控炎癥反應功能的Ⅱ型固有淋巴細胞為例,研究發(fā)現(xiàn),Ⅱ型固有淋巴細胞在雌鼠的多個器官中均比例較高。去除雄激素后,這一比例上升,而補充雄激素后則下降。這一發(fā)現(xiàn)為理解性別差異性炎癥反應的發(fā)病機制提供了可能的理論基礎。李飛解釋,這表明雄激素在調(diào)控性別差異性細胞比例上發(fā)揮關鍵作用,它如同一位高超的建筑師,通過調(diào)整細胞組成來影響器官構(gòu)造,進而調(diào)控器官功能。
在分子層面,雄激素則扮演著音樂指揮家的角色,能夠協(xié)調(diào)不同性別差異基因的表達。研究人員發(fā)現(xiàn),在多個器官中,對糖皮質(zhì)激素代謝具有重要調(diào)控作用的Hsd11b1基因的表達水平在雄鼠中均高于雌鼠。當去除雄激素時,該基因的表達水平降低;補充雄激素則促進其表達。李飛說,這些發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)揭示了雄激素調(diào)控性別差異的分子機制,為針對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(jù)。
這些發(fā)現(xiàn)不僅為疾病的性別差異產(chǎn)生機制提供了理論基礎,也為臨床治療提供了新思路。李飛認為,對于發(fā)病率或者藥物治療響應存在性別差異的疾病,未來的基礎和臨床研究可以從干預激素水平或調(diào)控激素通路活性入手,進一步通過細胞和小鼠等實驗模型評估潛在治療策略,為性別差異性疾病治療帶來新突破。
(責任編輯:華康)