#男性随年龄增长会丢失Y染色体##男性健康[超话]##健闻登顶计划#
男性随年龄增长,细胞中往往会丢失Y染色体。由于Y染色体除决定男性性别外,携带的基因很少,人们曾认为这种丢失不会影响健康。
然而过去几年里,越来越多证据表明:拥有Y染色体的人一旦丢失它,就与全身多种严重疾病相关,并缩短寿命。
一、 老年男性的Y染色体丢失
检测Y染色体基因的新技术显示,老年男性的组织中Y染色体丢失非常普遍,且随年龄增长明显升高:
- 60岁男性:40%出现Y染色体丢失
- 90岁男性:57%出现Y染色体丢失
吸烟、接触致癌物等环境因素也会产生影响。
Y染色体丢失只发生在部分细胞中,且这些细胞的后代再也不会重新获得Y染色体。这就造成体内一部分细胞有Y、一部分没有的嵌合状态。
在体外培养中,无Y细胞生长速度快于正常细胞,提示它们在体内——甚至在肿瘤中——可能具有生长优势。
Y染色体在细胞分裂时特别容易出错:它可能被遗落在一个小膜囊里并最终丢失。
因此我们可以推测,细胞分裂越快的组织,Y染色体丢失越严重。
二、为何基因很少的Y染色体丢失会如此重要?
人类Y染色体是一条短小特殊的染色体,仅携带51个蛋白质编码基因(不算多拷贝),而其他染色体有数千个。它在性别决定和精子功能中起关键作用,但人们曾认为它几乎没有其他功能。
在实验室培养细胞时,Y染色体也经常丢失。
它是唯一一条丢失后不会导致细胞死亡的染色体。这说明,Y染色体所编码的特定功能,对细胞生长和基本运作并非必需。
某些有袋类雄性动物在发育早期就会抛弃Y染色体,而演化似乎也在快速淘汰它。在哺乳动物中,Y染色体已经退化了1.5亿年,在某些啮齿类中甚至已完全丢失并被替代。
照此看来,晚年身体组织丢失Y染色体,按理说不该是什么大事。
三、Y染色体丢失与健康问题的关联
尽管对体内大多数细胞而言Y染色体看似无用,但越来越多证据表明Y染色体丢失与多种严重健康问题相关,包括:
- 心血管疾病
- 神经退行性疾病
- 癌症
- 肾细胞中Y染色体丢失频率与肾病相关
- 多项研究发现Y染色体丢失与心脏病相关:德国一项大型研究显示,60岁以上Y染色体高丢失率的男性,心脏病发作风险更高
- Y染色体丢失还与新冠死亡风险相关,这或许能解释死亡率的性别差异
- 阿尔茨海默病患者中,Y染色体丢失率高出近10倍
- 多项研究记录了Y染色体丢失与男性多种癌症相关,且癌症预后更差
- 癌细胞本身也常出现Y染色体丢失
四、Y染色体丢失是否会导致老年男性患病和早亡?
要确定Y染色体丢失与健康问题之间的因果关系非常困难。
可能是:
- 健康问题导致Y染色体丢失,或
- 某个第三因素同时导致两者
即使是强相关,也无法证明因果。
例如,与肾病、心脏病的关联,可能只是器官修复时细胞快速分裂的结果。与癌症的关联,则可能反映基因组不稳定的遗传倾向。
全基因组关联研究显示:
Y染色体丢失频率约1/3由遗传决定,涉及150个已识别基因,主要与细胞周期调控和癌症易感性有关。
不过,一项小鼠研究提示存在直接因果:
研究者将缺失Y染色体的血细胞移植到受辐射小鼠体内,结果这些小鼠出现增龄性病变频率升高,包括心功能下降、最终发生心力衰竭。
同样,癌细胞丢失Y染色体似乎直接影响细胞生长与恶性程度,可能推动男性更常见的眼部黑色素瘤。
五、Y染色体在体细胞中的作用
Y染色体丢失带来的临床影响提示,Y染色体在体细胞中具有重要功能。
但它基因那么少,是如何做到的?
Y染色体上的雄性决定基因SRY在全身广泛表达,但目前已知它在脑中的唯一作用是参与增加帕金森病风险。而4个精子形成必需基因只在睾丸中活跃。
但Y染色体上其余46个基因中,有多个广泛表达,并在基因活性与调控中发挥关键作用,其中一些还是已知的抑癌基因。
这些基因在X染色体上都有拷贝,因此男女通常都有两份。可能正是因为丢失Y的细胞缺少第二份拷贝,导致了某种调控紊乱。
除蛋白质编码基因外,Y染色体还包含大量非编码基因:它们转录为RNA,但不翻译成蛋白质。其中至少一部分非编码基因控制其他基因的功能。
这或许可以解释:为什么Y染色体能影响许多其他染色体上的基因活性。
Y染色体丢失会影响造血细胞、免疫功能相关基因的表达,还可能间接影响血细胞分化与心脏功能。
人类Y染色体的完整DNA测序几年前才刚刚完成。随着研究深入,我们终将找到特定基因如何引发这些负面健康后果的答案。
