因为少了⼀个氧原⼦,XY发育成了⼥孩⼦,部分⼈还会⽣孩⼦

作者: 七君

来源: 把科学带回家

发布日期: 2023-01-28 22:27:11

本文讲述了一个美国女孩Jeanne Nollman在青春期发现自己与其他女孩不同的经历,揭示了斯威尔症候群(Swyer Syndrome)这一遗传现象。斯威尔症候群患者虽然拥有XY染色体,但身体发育为女性,且大多数无法生育。文章还探讨了导致这一现象的遗传和生物学机制,以及一个罕见的斯威尔症候群患者生育的案例。

美国⼥孩Jeanne Nollman原本和亲妹妹没有什么不同,她们都很漂亮,也都想得到男同学的注意。不过到了13岁的时候,她发现⾃⼰不但和妹妹不⼀样,和其他⼥同学也有明显差别。最⼤的差别就是,11岁的妹妹还有班上的不少⼥同学都已经开始发育,⽽⾃⼰则迟迟没有动静。因为又⾼又瘦又平⽽且还有肌⾁的⾝材,她常常被同学嘲笑。到了16岁,她还是没有来例假。这时她开始着急了。

医⽣给她做了各种检查,发现她不但没有发育,还有⼀个需要摘除的“卵巢”。医⽣说,她的“卵巢”虽然没有发育,但有很⾼的患癌风险,因此需要摘除。Nollman并不理解为什么⾃⼰的卵巢没有发育,也不理解为什么没有发育的卵巢需要摘除。多年后她才知道,原来医⽣向她隐瞒了她实际上是XY的事实。许多⼈认为,如果你带有XY染⾊体,你就⼀定是男⽣,反之如果你是XX,你就⼀定是⼥⽣。可是⽣物学并不那么⼀⼑切。

⼀些XY其实是⼥⽣。斯威尔症候群(Swyer Syndrome)就是这种情况。斯威尔症候群患者的第23对染⾊体是XY,也就是说从染⾊体来看他们应该是男性。可是,他们却有⼥性的⾝体,⽽且⼤部分⼈也觉得⾃⼰是⼥性。XY咋还能变性成⼥孩⼦呢?事情要从弱⼩⽆助的Y染⾊体说起。和X染⾊体以及其他常染⾊体相⽐,Y染⾊体真的太短了,上⾯承载不了多少需要传承的遗传信息。

⼈类的Y染⾊体虽短,但也不是完全没⽤,能决定⽣男⽣⼥的基因就在Y染⾊体上。在⼈类,还有⼏乎所有哺乳动物的Y染⾊体上有⼀个区域能够决定胎⼉的性别,它就是性别决定域Y蛋⽩(SRY)基因。不过,SRY也不是⼀受精就出来⼲活的,它要等到胚胎长出了乳头和乳腺之后才会上线。实际上,所有胚胎⼀开始都是⼥性,男⼥分化是在胚胎发育的第2个⽉开始的,这也是为什么男孩⼦也有胸部——乳头和乳腺在性别分化前就长出来了。

6周后,男⼥胚胎才开始分化,⽽这其中最重要的⾓⾊之⼀就是Y染⾊体上的SRY。SRY能够促使胚胎长出睾丸和其他第⼀性征。不过,SRY要是出问题,胚胎就不会有蛋蛋。没有蛋蛋也就不会出现睾酮,也就不会有男性⽣殖腺产⽣,胚胎就会按照默认的⼥⽣版本继续发育下去,继续长出⼦宫和产道,这就是斯威尔症候群患者为何看起来是⼥⽣的原因。不过,斯威尔症候群患者的⼦宫终究是辜负了。

因为XY毕竟和雌性⾝体硬件不兼容,这种XY版本的⼥⽣中的⼤多数没有可⽤的卵巢,因此不会产⽣雌激素,不会经历青春期发育,也就不会出现第⼆性征。换句话说,⼤多数斯威尔症候群患者既不来⽉经也没有办法⽣孩⼦。即使到了青春期,患者也会继续保持幼⼥的形态。这就是困扰Nollman的问题根源。这种不兼容的染⾊体还会对患者造成致命伤害。

实际上,斯威尔症候群患者的性腺常常是条索装的,很容易长肿瘤,因此确诊后她们的性腺常常被摘除,然后需要终⾝服⽤激素。那么,究竟是什么导致斯威尔症候群患者的Y染⾊体失去了原本的功能呢?最近的⼀项新研究揭开了背后的⼀种机制。简⽽⾔之,部分斯威尔症候群患者发育不成普通男性是因为差了⼀个氧原⼦。

印第安纳⼤学医学院的遗传学研究者Michael Weiss的团队发现,⼀些斯威尔症候群患者Y染⾊体上的SRY基因有个⽚段出现了突变,这就导致SRY原本应该表达出来的酪氨酸变成了苯丙氨酸,⽽酪氨酸和苯丙氨酸只差⼀个氧原⼦,⽽正是这个氧原⼦让XY变不成男⽣。

具体来说,这个酪氨酸虽然不直接参与“男性化”的过程,但是却起到了DNA夹⼦的功能,可以延长转录(读取和表达DNA)的时间,也就是能延长“男性化”的时间。实际上,所有哺乳动物都有这个“夹⼦”,在某些和哺乳动物亲缘关系较近的动物中也有这种机制,可见这个“夹⼦”是⾮常古⽼且重要的。但是,如果把酪氨酸换成其他氨基酸,“夹⼦”就失效了,DNA的转录(读取)就可能会出问题,这就会导致XY变不成男⽣。

DNA类似于⼈体组装说明书,要经过复杂的读取(转录)过程才会制造出“你”,这个过程中⼀些零部件(蛋⽩质)先被制造出来,然后进⼀步参与你的制造和组装过程,SRY上编码的酪氨酸就是这种情况。刚才说到“⼀些”斯威尔症候群患者,这是因为⼀部分斯威尔症候群患者的Y染⾊体遗传⾃⽗“母”,⽽另⼀些则是来⾃突变。⽽上述研究中差了⼀个氧原⼦的Y染⾊体是通过遗传获得的。

看到遗传⾃⽗“母”,你可能惊了,怎么Y染⾊体还可能来⾃妈妈?是的,医学上就有这样的“奇迹”。虽然⼤部分斯威尔症候群患者由于没有成熟卵巢⽽没有⽣育能⼒,但是在医学记录中有⼀位斯威尔症候群患者⾃然受孕,且产下了⼀名婴⼉。⽽在“她”的“⼥⼉”被查出患有斯威尔症候群之前,“她”⼀直没有发现⾃⼰的性染⾊体是XY。2008年,研究者们在《临床内分泌与代谢杂志》上⾸次报告了这种斯威尔症候群患者⽣孩⼦的案例。

研究者们发现,这位克罗地亚母亲居然有卵巢,这就能解释她为何能⽣育。不过,她的卵巢⾮常奇特,其中93%的细胞性染⾊体是XY,6%的只有⼀条X染⾊体,只有1%不到的是XX。换⾔之,她不仅是斯威尔症候群患者,还是个不同细胞携带不同染⾊体的奇美拉(嵌合体)⼈。研究者们经过调查后发现,这个母亲的家族⾥出现了许多没有显著第⼆性征⽽且不育的⼥孩,也就是说她的斯威尔症候群来⾃遗传。

更离奇的是,这位母亲不但看起来是正常⼥性,⽽且也经历了正常的更年期。不过她的⼥⼉就是⽐较典型的斯威尔症候群患者了。和⽂头提到的Nollman类似,这个17岁的⼥孩特别⾼瘦,181厘⽶的个⼦体重只有68千克。这个罕见案例说明,斯威尔症候群也有母系家族遗传的情况。实际上,我国也曾发现类似的斯威尔症候群家族。

北京市肿瘤研究所的研究者鄂征和同事曾经报道过,⼀家8姐妹中5⼈确诊为斯威尔症候群的情况,⽽8姐妹中的⼀半都患有类似的肿瘤。⽽由于哺乳动物都有SRY,不仅是⼈类,⼀些动物也有XY⽣孩⼦的情况,⽐如XY的母马和母⼩⿏。当然放眼整个⼈类社会,XY是⼥孩⼦的可能性并不⾼。根据匹兹堡⼤学研究者Selma Feldman Witchel的⼀篇综述性⽂章,⼤约每10万名⼥性中只有1⼈患有斯威尔症候群。

不过这并不意味着⼈类可以放松警惕,实际上⼈类还有其他哺乳动物的Y染⾊体⼀直在慢慢崩坏。Weiss表⽰,从演化的⾓度来看,所有动物的性染⾊体会随着时间退化,氧原⼦缺失导致的斯威尔症候群就是个危险的实例。总之,要成为真男⼈是很困难的,连演化都在暗中使绊⼦啊。别问为何男⽣也有胸部,那或许是基因留的后路。

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