X和Y染色体可能远不止决定一个人的生理性别——研究显示，它们还可能影响衰老和疾病进程。
来自美国各地的专家回顾了小鼠模型、人类研究和新兴技术，以揭示性染色体如何影响人体，并汇集了现有证据，表明染色体可能在衰老、神经疾病、免疫、癌症和心脏代谢疾病中发挥作用。这篇综述于10月1日发表在《科学》杂志上。
综述作者、亚利桑那大学癌症中心主任丹·西奥多雷斯库博士对《新闻周刊》说：“从历史上看，多数疾病中的性别差异都被归因于雌激素、睾酮和其他激素。”他补充道：“然而，越来越多的研究表明，X和Y染色体可以直接影响细胞功能、免疫系统反应、组织衰老方式以及疾病发展过程。目前最准确的结论是，激素和性染色体是共同起作用的。”
未参与该综述的华盛顿大学医学教授克里斯汀·迪斯特切对《新闻周刊》表示，这篇综述“全面讨论了性染色体在健康和疾病中的各种作用，包括神经疾病、免疫相关疾病和癌症”。她说：“这篇综述包含大量实例，表明理解X和Y染色体调控机制的重要性。”她补充说，这些知识“将有助于增进理解，并帮助更好地制定个性化治疗方案”。
什么是染色体？
染色体是由DNA构成的线状结构。人类通常有23对染色体，其中一对决定生理性别，即X和Y染色体。每个人都从母亲那里获得一条X染色体；生理女性从父亲那里再获得一条X染色体，而生理男性从父亲那里获得一条Y染色体。这意味着一个人通常是XX或XY染色体组成，但也存在一些变异。
X染色体再激活的影响
西奥多雷斯库说，过去人们认为性染色体在早期发育后基本固定不变，但现在专家们认识到“它们出乎意料地动态变化”。他说：“在女性体内，两条X染色体中的一条在生命早期大多被关闭，以防止X连锁基因过量表达；但随着年龄增长，这种沉默并不总能被完美维持。通常失活的X染色体上的一些基因可能重新激活，这一过程被称为X染色体再激活。”
这一过程可能产生重要后果。在某些情况下，再激活可能有益。例如，这篇综述列出的证据表明，X染色体再激活可改善老年小鼠的认知功能，研究作者称这表明其具有治疗潜力。研究人员还表示，位于X染色体上的KDM6A基因的更高表达与人类阿尔茨海默病中更强的认知韧性相关。在小鼠模型中，它甚至逆转了细胞和认知损伤。
不过，在其他情况下，“某些X连锁基因表达增加可能会促成疾病”，西奥多雷斯库说。换句话说，“再激活可能既非普遍有益，也非普遍有害；其效果取决于涉及哪些基因、在哪些组织中发生，以及处于生命中的哪个阶段”。
两条X染色体会如何影响身体
研究显示，虽然两条X染色体可以提高存活率和对大脑衰老的韧性，但女性受阿尔茨海默病影响的比例仍然过高。专家表示，这提示促进长寿的机制一旦疾病相关病理出现，可能就不再具有保护作用。
西奥多雷斯库说，X染色体“携带了许多参与基础细胞维护和韧性的基因，女性可能因拥有两条该染色体以及第二条X染色体调控方式带来的更大细胞多样性而受益”。但他补充说，由于X染色体含有“异常多的免疫相关基因”，拥有两条X染色体可能“导致更强的免疫反应，这有利于抵抗感染，但也可能增加免疫系统错误攻击自身组织的风险”。
此外，尽管研究发现男性在较年轻的时候心脏病发作发生率更高，但女性在晚年往往经历更差的心血管结局，例如心脏病发作和心力衰竭后的死亡率更高。研究人员表示，这可能是因为两条X染色体被发现会驱动心脏脆弱性，并促进体重增加、脂肪肝和其他疾病。
衰老过程中Y染色体丢失的影响
研究人员还描述了随衰老，男性细胞中一些Y染色体可能丢失的情况。西奥多雷斯库说，这是“男性正常衰老过程中最常见的遗传变化之一”。他解释说：“Y染色体通常并不是从每个细胞中消失，而是在一部分细胞中丢失，尤其是血细胞，从而形成有和无Y染色体的细胞混合体。”他补充说，在“显微镜下正常的组织中，如果其所在器官存在癌症，也会看到这些变化，表明这些丢失是最终发生癌症的组织中的早期事件”。
他说，缺失Y染色体的细胞可能表现不同。研究已将Y染色体丢失与“免疫功能改变、炎症增加、心血管疾病、阿尔茨海默病和更高的总体死亡风险”联系起来。他说，这可能是因为“Y染色体含有帮助调节免疫反应、基因表达和其他细胞过程的基因”。他还补充说，他的实验室发现了证据表明“Y染色体丢失可直接导致疾病，而不仅仅是衰老的标志。例如，癌细胞和T细胞中Y染色体丢失的小鼠会出现更具侵袭性的癌症和更短的寿命”。
这对疾病干预意味着什么
西奥多雷斯库说，这项研究最大的启示是“性染色体本身可能成为有用的生物标志物和治疗靶点”。他说，如今医生“通常会考虑患者的性别，但很少评估组织或肿瘤内X和Y染色体的生物学状态。这些研究表明，此类信息最终可能有助于预测疾病风险、预后和治疗反应”。
例如，他说，检测血液中Y染色体的丢失可能有助于“识别某些年龄相关疾病风险升高的男性”。在癌症中，确定肿瘤是否丢失了Y染色体可能有助于指导治疗决策，尤其是在免疫治疗方面。
他说：“更广泛地说，这些发现挑战了一个长期存在的假设，即性染色体主要决定一个人发育为男性还是女性。目前正在浮现的画面是，X和Y染色体在整个生命过程中并跨多种疾病持续影响健康。理解这些机制最终可能会带来预防疾病和改善男女治疗结果的新方法。”
参考资料
Dena B. Dubal 等人（2026）《X和Y染色体作为衰老和疾病的决定因素》，《科学》。
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