《细胞》：“变性基因”让性别想变就变

顾汉现

《细胞》：“变性基因”让性别想变就变


(转帖)


日期: 2009-12-13  





        据英国媒体报道，科学家日前发现了藏在人类体内的“变性基因”，这个基因可以让人类保持性别特征，但是如果它出现异常，女性身体则有可能长出男性的睾丸及胡子。   



　　有专家认为，这项发现不仅打破了传统思维中的“性别与生俱来”的观念，还有望最终为变性手术带来革命，并改善雌雄同体婴儿的治疗。   



　　男女都有　男女有别全靠它   



　　据报道，这项研究论文11日在《细胞》杂志上正式公开发表，挑战了人们关于性别单纯取决于Ｘ、Ｙ染色体的观念。因为研究指出左右性别发展的单一基因FOXL2存在于男女都有的非性别染色体上。该发现也显示，性别可能比先前认为的还容易操纵。   



　　该论文的共同撰稿人、英国国家医学研究院遗传学家洛弗尔·巴格说，该研究挑战了人们将维持与生俱来的性别视为理所当然的教条。“我们总是认为，我们的性别与生俱来，男性长出睾丸，女性长出卵巢是理所当然的。但这次研究显示，成人卵巢之所以不会变成睾丸，全赖基因FOXL2。”   



　　动物试验　性器官发生变化   



　　研究人员发现，当雌鼠体内的这种名为FOXL2的基因被关闭后，它们的卵巢就开始变成睾丸，并开始产生健康雄鼠的睾丸素。主持该研究的德国海德堡欧洲分子生物实验室科学家特莱尔说：“我们预期老鼠将停止排卵，然而实情远为震撼。”   



　　研究人员利用基因工程技术关闭了雌鼠的FOXL2，结果卵巢中的卵子皆死亡，最后将成长为卵子的滤泡慢慢地转变成史托利细胞，史托利细胞在睾丸中制造精子。雌鼠由此发展出制造睾丸素的细胞，同时睾丸素浓度升高为原先的一百倍。该实验中的雌鼠与雄鼠的大小、皮毛等外观几无差异，并且除生殖器官产生变化外，没有显示副作用，实验鼠的寿命也正常。   



　　应用前景　变性不用做手术   



　　在研究中，研究人员还发现FOXL2基因显然与另一基因SOX9保持着排斥关系。当一种基因启动，另一种则自动关闭。据悉，SOX9基因通常只在男性体内活动，当男性的SOX9一旦被开启，FOXL2的活动就遭抑制，并进而终身停顿。这种情况在女性体内刚好相反，FOXL2会最先被启动。学界普遍了解FOXL2对女性维持女儿身与卵巢的成长十分重要，然而科学家并不预期卵巢中的排卵细胞会被SOX9基因吸收，进而发挥男性生育功能。     



　　研究人员认为，该发现离人体应用还有一段很长的路要走，然而这必然带来变性治疗的变革，甚至可能开启非手术变性治疗的先河。到时，变性人将毋须终生用药，只需接受短期的基因疗法就行了。



最新一期的Cell杂志发表了一篇有趣的研究性文章，一个基因的改变可轻松地改变生殖器官从女到男的转变，文章刊登在12月11日的Cell上，文章标题为：Somatic  Sex  Reprogramming  of  Adult  Ovaries  to  Testes  by  FOXL2  Ablation。

文章的这一新发现认为，一个基因可决定成年小鼠的生殖器是雌或是雄，这个基因就是FOXL2，若将成年雌性小鼠的FOLX2敲除将导致卵巢突变为睾丸，并产生睾丸酮。可以说，FOLX2是维持雌性生殖器特征的基因，这可能为女性不孕不育的研究带来新的线索。

杜克大学医学中心的Blanche  Capel（未参与本文研究）表示，这是一项很重要的发现，这个基因是参与性别发育的重要因子。

该文的通讯作者，欧盟分子生物学实验室的Mathias  Treier教授介绍道，几年前，他与同事就已经克隆了Foxl2基因，它是一个位于常染色体上的转录因子，当他们把发育期间的小鼠Foxl2敲除后，刚刚开始发育的卵巢渐渐退化。深入研究发现Foxl2终身表达，研究者们于是认为这一基因可能与维持雌性特征有关。

在最近的实验中，科学家们发现，决定在雌性小鼠卵巢发育成熟后再敲除该基因，他们估计，成熟的卵巢可能逐渐退化。

然而，出乎意料之外的是，雌性小鼠的卵巢不但没有退化，反而进一步分化，继而变成了睾丸。这令研究者们十分的惊讶。并且，不仅卵巢这一器官转变为睾丸，卵母细胞这些也转变为睾丸细胞。

Treier于是猜测，Foxl2可能在小鼠发育期间和成年期间发挥的调控作用有所不同。在发育期间，小鼠的Wnt4信号会严格控制雌性小鼠的生殖器官发育，避免发育成雄性生殖器。但是，待雌性小鼠成年后，Wnt4信号被关闭，Foxl2终身表达，用于维持雌性卵巢的性特征。

据Treier介绍，缺失Foxl2的雌性小鼠仅改变卵巢特征，其他的性别特征不因此而发生改变。雌性小鼠在卵巢发生改变后的进一步变化还有待更深入的研究。

Treier表示，以往的经典理论认为，器官一定发育完成，就无法再发生改变，但是，我们的这一研究改变了这一信条。



相似文章：



　　据国外媒体报道，近日，科学家们宣布，已经发现了一种基因能使改变动物的性别和性别特征。一个国际研究小组发现，这种单一基因具有神奇力量，它可以阻止雌性向雄性身体特征方面转变，这些特征包括睾丸和面部多毛。



　　科学家发现，若人为地“关掉”成年雌性老鼠身上的这种基因，它们的卵巢就开始变成睾丸。被关掉的基因叫做FOXL2基因，位于常染色体上，雄性和雌性都具有常染色体。



　　这一发现最终会在人类性别重整治疗中引起根本改变，在治疗天生具有两性的婴儿方面也会有所突破。人们普遍认为，性别完全是由X染色体和Y染色体决定的。该研究向这一传统观点发出了挑战。12月11日该研究成果在《细胞》杂志上发表。



　　英国国家医学研究所的罗宾·洛弗尔·贝基说，“在我们看来，人生下来不是男就是女，要么有睾丸、要么有卵巢，这些都是理所当然的事。但这项研究却向我们展示了单一基因FOXL2的活动，FOXL2基因的作用就是阻止成熟的卵巢细胞变成睾丸中的细胞。”



　　据报道，FOXL2基因和SOX9基因似乎就像是一组“跷跷板”，当一个基因打开，令一个基因便会自动关掉，SOX9基因通常只在男性身体中起作用。在男性发育的最初几天，SOX9基因被打开，这样就阻止了FOXL2基因在该男性未来的日子里起作用。相反在女性发育的最初日子里，FOXL2基因首先被打开。



　　这一发现表明决定一个人的性别要比先前所想到的容易的多。我们已经知道，在女性发育期间FOXL2基因对于卵巢的生长非常重要，在女性一生中FOXL2基因能使女性保持其身体的特征。然而，科学家没有预料到，卵巢内产生卵子的细胞能够被一个具有竞争力的男性基因占有，去完成男性生殖功能。



　　这项研究的带头人、欧洲分子生物实验室的马蒂亚斯·特里尔说，“我们盼望老鼠停止产卵，但所发生的事情更具有戏剧性。”科学家利用遗传工程技术，将成年雌性老鼠的FOXL2基因关掉。结果卵巢内成熟的卵子都死掉了。最后能成长为卵的卵泡慢慢变成了细胞，看上去就像睾丸细管中的塞尔托利细胞，塞尔托利细胞能在睾丸中制造精子。经过基因治疗，雌性老鼠也能长出生产睾丸激素的细胞，她们的睾丸激素水平猛增。



　　基因对身体的影响很难估计，因为雄性和雌性老鼠很少表现出与众不同的特性，例如，在多毛方面和个头大小方面几乎没有差异。然而，科学家预料，人服用了睾丸激素药片会产生相似的结果。在性别重整治疗中，这会引起女性失去丰满的乳房，并长出胡须来。她们的嗓音也会变粗。除了生殖器发生变化以外，老鼠没有显示出副作用的迹象，它们均达到了正常的寿命。



　　研究人员预料到，暂时抑制雄性体内的SOX9基因将会带来相反的结果。将其关掉会自动引发卵巢发育基因的到来，导致睾丸中的细胞变成卵泡，并中止睾丸激素的生产。



　　虽然将基因治疗应用于人类还很遥远，但研究人员表示，这会显着提高临床医生改变人的性别的能力。