研究发现,随年龄增长,许多男性的Y染色体会在细胞分裂中丢失。这种现象与心脏病、癌症及阿尔茨海默病风险升高密切相关,直接缩短男性寿命。
在生物学的传统观念中,Y染色体一直是个有点“尴尬”的角色。它是个矮个子,只携带约51个蛋白质编码基因,而其他染色体往往拥有成千上万个基因。除了决定性别和制造精子,科学家曾长期认为它在身体其他部位几乎无所作为。甚至在某些袋鼠和啮齿动物的进化史中,Y染色体已经消失或被替代了。然而,随着检测技术的进步,一个惊人的事实浮出水面:随着男性变老,他们体内的Y染色体正在大规模“离家出走”。
这种现象被称为嵌合型Y染色体丢失。这种丢失并不是全身同步发生的,而是发生在某些细胞中。当这些细胞分裂时,脆弱的Y染色体很容易因为操作失误被遗忘在细胞核之外,最终消失。随着年龄增长,这种比例会迅速攀升。数据显示,40%的60岁男性会出现这种现象,而到了90岁,这一比例竟高达57%。吸烟和接触致癌物等环境因素会进一步加速这一过程。
过去我们认为这种丢失无伤大雅,但近几年的证据彻底颠覆了认知。Jenny Graves撰文指出,当男性失去Y染色体时,他们的寿命往往更短,且更容易患上各种严重的疾病。
这种关联在心脏健康方面尤为显著。一项针对德国男性的重磅研究发现,60岁以上且Y染色体丢失比例较高的男性,患心肌梗死的风险显著增加。此外,这种现象与肾脏疾病、癌症以及阿尔茨海默病也紧密相关。研究发现,阿尔茨海默病患者体内Y染色体丢失的频率是常人的10倍。甚至在新冠肺炎疫情中,这种遗传差异也可能解释了为什么男性的死亡率通常高于女性。
那么,Y染色体丢失究竟是患病的原因,还是身体衰老后的结果?这是一个科学界的“鸡生蛋还是蛋生鸡”难题。有人认为,这可能只是因为身体在修复受损器官时,细胞快速分裂导致了更多错误。但拉筹伯大学的Jenny Graves提到了一项关键的小鼠实验,研究人员将缺乏Y染色体的血细胞移植到小鼠体内,结果这些小鼠表现出了明显的心脏功能下降和心力衰竭。这说明,Y染色体的缺失极有可能是导致疾病的直接推手。
Y染色体到底在细胞里偷偷干了什么?科学家发现,虽然它基因不多,但其中一些基因在全身广泛表达。比如SRY基因,它不仅决定性别,还与大脑中的帕金森病有关。更重要的是,剩下的几十个基因中有好几个是已知的抑癌基因。这些基因在X染色体上都有对应的备份,女性拥有两份,而男性在丢失Y染色体后就只剩下一份,这可能导致细胞内的基因调节失控。
此外,Y染色体还藏着大量的非编码基因。它们不制造蛋白质,却像指挥官一样通过转录成RNA分子来操控其他染色体上的基因。这种调节作用影响了免疫细胞的生成、免疫功能的运作,甚至间接影响了心脏功能。
直到两年前,人类才完整地完成了Y染色体的DNA测序。这意味着我们才刚刚开始理解这块“遗传拼图”的全部含义。随着研究深入,我们终将搞清楚这些丢失的基因是如何在暗中破坏健康的。对于男性来说,保护好自己的Y染色体,或许就是保护生命的防线。
本文译自 the conversation,由 BALI 编辑发布。