
中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心高棟研究員團隊
用中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心高棟研究員的話來說,這是個“眾籌”出的成果。從興趣出發(fā),實驗思路一開始就是公開的。你一言我一語的腦洞大開,于北京時間10日深夜登上了國際頂尖學術期刊《自然》(Nature)。
高棟領銜的團隊,系統(tǒng)解析了雄激素在性別差異中扮演的具體角色,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)性別特異的新型診療策略有著重要意義。
人們發(fā)現,性別差異廣泛存在于人類的發(fā)育、衰老和疾病發(fā)生過程中。就像絕大多數的非生殖系統(tǒng)癌癥(胃癌、肺癌、肝癌等)更高發(fā)于男性,且男性患者呈現出惡性的比例更高;而自身免疫性疾?。愶L濕性關節(jié)炎、重癥肌無力等)則高發(fā)于女性??茖W家們長期關注到雄激素水平高低導致的性別差異,而解析雄激素調控性別差異的分子和細胞機理具有重要科學意義。
“雄激素和雄激素受體結合才會發(fā)揮基因表達的調控功能?!备邨澖忉尅T谶@項研究中,科研人員構建了雄激素處理的小鼠模型——在小鼠10周左右(相當于人類20多歲),對雄性小鼠進行了去除雄激素處理,對雌性小鼠進行了添加雄激素處理。
隨后,在4周時間里,基于小鼠17個不同的組織器官,科研人員利用單細胞轉錄組測序技術結合多種功能機制實驗,繪制了多器官單細胞圖譜,并從多個角度予以全面解析。
在器官大小上,雄激素就像“營養(yǎng)師”,能夠對不同器官進行瘦身或者增重。高棟舉例說,唾液腺受到雄激素的正向調控,而胸腺則受到負向調控;對肝臟而言,雄激素沒有顯著影響。
在細胞水平上,雄激素就像“建筑師”,通過改變細胞組成進而調控器官構造。如雄激素在多個器官中都能抑制II型固有免疫淋巴細胞(ILC2細胞)的數量,而ILC2細胞具有調控炎癥反應的功能,這為理解性別差異性炎癥疾病的發(fā)病機制提供了理論基礎。
在分子水平上,雄激素就像“音樂指揮家”,能夠像協(xié)調不同樂器演奏一樣,協(xié)調不同性別差異基因的表達,比如Egfr、Il33等。這些基因有望作為性別差異性疾病的分子標志物和治療靶點。
在疾病關聯分析中,研究人員發(fā)現性別差異性疾病的潛在致病基因富集于MHC分子所參與的抗原遞呈信號通路中,該信號通路是獲得性免疫的重要環(huán)節(jié),而雄激素在多種器官和細胞類型中均可顯著調控MHC分子的表達水平。
“這項研究系統(tǒng)性證明了雄激素在性別差異中扮演了重要角色,并深入解析了雄激素調控性別差異的分子和細胞基礎?!备邨澅硎?,這為理解性別差異性疾病的發(fā)生發(fā)展機制和靶向雄激素信號通路的潛在臨床應用提供了重要理論基礎。
高棟舉例說,干眼病的患者群體普遍女性高于男性,這其中也有雄激素的因素。已經有藥企瞄準了雄激素受體調節(jié)劑靶點展開藥物研發(fā)。
在中國科學院院士張永蓮看來,雄激素在性別偏倚疾病中的具體作用機制仍有待進一步揭示,在這項研究的基礎上,有望更精確地找到雄激素介導的疾病靶點,提供更加有效的疾病診療新策略。此外,當前研究主要基于小鼠模型,如何將這一研究成果轉化為臨床應用,將是又一重要的研究方向。
原載于新民晚報?2024年4月10日
作者:郜陽