研究表明女性的第二条X染色体为阿兹海默症患病风险带来了保护
加州大学旧金山分校的科学家最新研究发现,患有老年痴呆症(阿兹海默症)的女性比患有该疾病的男性的寿命更长,而且从对人类和小鼠的研究中得到的证据表明,这是因为她们具有免受疾病侵袭的遗传保护。
这一新发现公布在ScienceTranslationalMedicine杂志上。
第二条X染色体
女性由于具有第二条X染色体,因此会从两条染色体上的基因中获得了两个“剂量”的保护性蛋白质。一些人群,包括男性和女性都有这样一个特别强大的变异体——称为KDM6A,为他们提供更多的保护。但是,由于性染色体的工作方式(女性有两个X,而男性只有一个),因此女性有该基因的两个保护性蛋白质拷贝。
这项新研究提供了关于性染色体如何影响阿兹海默易感性的初步观察。有助于解释为什么在疾病的早期阶段,即使女性大脑中有*性的阿兹海默蛋白水平与男性相当,但女性的存活时间更长,症状比男性轻。
UCSF神经学副教授,该研究的通讯作者DenaDubal博士说:“这一发现挑战了一个长期的教条,即妇女更容易患阿兹海默症。患有老年痴呆症的妇女多于男性,因为她们可以存活到风险最高的老年。但是她们也可以在这种疾病中存活更长的时间。”
尽管女性的第二条X染色体的大部分被非编码RNA的外层“沉默”了,但在小鼠和人类中,少数基因逃脱了这一过程,从而使她们获得了两倍编码蛋白的剂量。研究人员剔除了这种活跃的基因KDM6A——该基因已被发现参与学习和认知,比如说当该基因发生故障时,它会引起Kabuki综合症,其特征是发育迟缓和轻度至重度智力残疾。
KDM6A突变体
研究人员通过基因表达研究的公共数据库,发现了KDM6A的一个特别活跃的突变体,该变体由世界各地约13%的女性和7%的男性携带。由于女性有两个X染色体,因此她们携带该变异体至少一个副本的机会更大,而某些女性则携带两个副本。
当科学家完成了对老年人的一些长期研究后(其中许多人已经患有轻度的认知障碍),他们看到拥有一个变体(甚至更好,两个变体)的女性发生老年痴呆症的进程更慢。目前尚不清楚在其X染色体上携带该变体的男人是否也出现相同的情况,因为在研究中很少见到影响。
JenniferYokoyama博士说:“由于X和Y染色体很难相互比较,因此全基因组关联研究全部都在非性别染色体上进行。也许我们的研究突显了这样一个事实,那就是X染色体上终究会有些有趣的东西。”
在进一步的研究中,研究人员将雄性和雌性小鼠大脑的神经元暴露于剂量增加的淀粉样蛋白β,结果发现雄性神经元死亡的速度更快。但是,当科学家使用基因编辑技术来降低雌性大脑神经元中Kdm6a蛋白水平,增加雄性小鼠大脑神经元中Kdm6a蛋白水平时,这种差异就被消除了。
Dubal说:“我们的研究揭示了性染色体的新作用。X染色体上的这种保护机制为我们增加了男性和女性中的Kdm6a或其他X因子,增加了我们对阿兹海默症和其他神经退行性疾病的适应能力的可能性。”
参考文献
AsecondXchromosomecontributestoresilienceinamousemodelofAlzheimer’sdisease
生物通小通