前沿快讯：男性命短？可能是Y染色体害了你

原创 马猴 时光派

@马猴

亚利桑那大学

神经科学与认知科学

朋友，干了这杯缸中脑

动物界存在着一种奇怪的现象，雄性动物的寿命普遍低于雌性。既然普遍存在，那就意味着这一现象必然存在深层的生物学原因。

目前，Y染色体是这一现象的头号嫌疑犯。不论是科学界还是民间，一批判起Y染色体，理论要多少有多少，“石锤”倒是至今拿不出几个。终于，一支来自加州大学伯克利分校的团队带着实验数据站了出来，他们宣称，就是Y染色体“害”了你！不过，它“害”你的方式倒是和多数人此前所想的不太一样[3]。

这项研究于2020年4月20日发表在顶级科研期刊《Nature Ecology&Evolution》上

想要把雄性短命归罪于Y染色体，首先需要明白Y染色体特殊在哪。研究人员利用果蝇模型，给Y染色体做了一个全面的“体检”，最后发现，相对于其他X染色体，Y染色体上的DNA重复序列（repetitive sequences）数量明显偏高。

重复序列人如其名，就是一些内容高度重复的DNA片段，当今科学界对它们的认识主要有两点：第一，这是一帮“自私”的序列，它们会为了复制自己而去迫害周围的邻居基因，造成生物体内基因组的不稳定；第二，作为对策，细胞会在它们身上形成一种名为异染色质（heterochromatin）的结构，把这些序列“封装”起来，从而抑制它们的表达。

理论上讲，异染色质的数量，会由于不明的原因在衰老中不断减少，研究人员立刻意识到了其中的问题：这就意味着，Y染色体上的重复序列会在老年果蝇的体内大量表达，损害基因组的稳定性，从而影响寿命。如果能证实这一理论，我们就可以“实锤”Y染色体是影响男性寿命的真凶。

果然，通过免疫共沉淀技术（ChIP-seq），研究人员发现，雄性果蝇在年轻时（8天大），Y染色体上的染色质数量远高于其他染色体。但进入老年后（68天大），雄性果蝇体内的异染色质开始大量丢失，相比起来，雌性果蝇由于没有Y染色体，衰老后异染色质的丢失数量低于雄性1.5倍之多。

Y染色体上的异染色质（灰色区域）明显高于X染色体

雄性果蝇（蓝色）衰老后所丢失的异染色质主要源自重复序列密集区域（如pericentromere区域）

结果呢？重复序列在老年雄性果蝇体内变成了脱缰的野马，Y染色体相关的43个重复序列里，有42个的表达水平出现了显著提升。对比之下，老年雌性果蝇体内所有的染色体都算进去，也才只有6个重复序列的表达水平有所升高。显然，两性果蝇在衰老后，生物学层面最大的差异之一就是Y染色体上这些“自私基因”的表达。

雄性果蝇的重复序列表达水平显著提升，而且被上调的重复序列多为Y染色体相关

基因层面解释通了，如何证明Y染色体的确会影响雄性的寿命呢？这里就展示出了果蝇作为基因研究模型的一个巨大便利，不同于人类，果蝇的性别，是由X染色体在全部染色体中所占的比例决定的，与有没有Y染色体无关。这就允许研究人员通过基因技术制造出带有Y染色体的雌性（XXY）、不带有Y染色体的雄性（X0）和带有双倍Y染色体的“猛男”雄性（XYY）。

和此前的推理完全一致，脱开了Y染色体这个累赘的雄性果蝇（X0），寿命一路飙升，甚至直接超过了正常雌性。而戴上了Y染色体的雌性（XXY），寿命立刻大幅下降。不过最惨的还是带有双倍Y染色体的“猛男”雄性（XYY），它们刚刚步入中年就开始集体团灭。一句话总结就是，不论什么性别，Y染色体越多，活的就越短，Y染色体就是减少广大男性寿命的元凶，石锤了。

携带有不同Y染色体的不同性别果蝇的寿命统计。（浅蓝色：XYY雄性、蓝色：X0雄性、紫红色：XXY雌性）

时光派点评

去掉Y染色体虽然延长了“雄性”果蝇的寿命，不过考虑到Y染色体上的基因都集中表达在果蝇的生殖组织中，没有了Y染色体对于一个“雄性”意味着什么，你懂的……

生命体，就像科普作者理查德·道金斯所形容的，是一个复杂精密的机械钟[4]，极其的精致且脆弱，需要每一个部位都精准的各司其职，才能表现出自身最恰当的形态。如果为了让钟表能够长久的走下去，硬生生的掰掉了时针和分针，那样的钟表，意义何在？

此外，相信细心的读者也会发现，这项研究并没有能够解答一个更核心的抗衰老问题，究竟是什么导致了异染色质在衰老过程中的丢失？所以说，在这个问题上，比起不要Y染色体，或许弄清表观遗传问题才是更合理的续命之道。

参考文献

[1]. “Life Expectancy of the World Population.” Worldometer, www.worldometers.info/demographics/life-expectancy/.

[2]. Lemaître, Jean-François, et al. “Sex Differences in Adult Lifespan and Aging Rates of Mortality across Wild Mammals.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 117, no. 15, 2020, pp. 8546–8553., doi:10.1073/pnas.1911999117.

[3]. Brown, Emily J., et al. “The Y Chromosome May Contribute to Sex-Specific Ageing in Drosophila.” Nature Ecology & Evolution, 2020, doi:10.1038/s41559-020-1179-5.

原标题：《前沿快讯：男性命短？就是Y染色体害了你！《Nature》子刊如是说》

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