最新的研究表明,我們的身體除了性器官,其他的器官也存在著性別的差異。我們的器官可能是“男性”或“女性”的,這可能意味著女性和男性在疾病治療的過程中需要區別對待。這個研究還可以解釋為什麼有些癌症多見於女性,而其他則多見於男性。這項研究發表在《Nature》上,由英國倫敦國王學院臨床醫學中心(CSC)的科學家在果蠅中進行研究。
CSC團隊檢查了果蠅腸道幹細胞。他們使用的遺傳學工具,使他們能夠打開或者關閉這些細胞中的某些基因。這允許他們改造這些幹細胞變得更“雌性化”或者更“雄性化”。然後他們試圖擴增這些細胞。他們發現,“雌性化”的細胞能更好地增殖。
這種增強的能力似乎允許雌蠅繁殖期間腸道的增長。先前的研究已經表明,交配後,雌蠅腸道尺寸重新調整,和改變代謝來維持再生產。在目前的研究中,研究小組發現,“雌性化”的腸道幹細胞的影響是可逆的。取出雌果蠅腸道幹細胞並將其“雄性化”改造,發現三周後,這些細胞出現“雄性化”傾向,細胞會變小。
該小組還發現,雌性腸道更容易出現腫瘤。他們對此的解釋是,因為在雌性中腸道需要在繁殖期有一定的可塑性,這也導致了其更容易遭受癌細胞侵襲。據了解,脊椎動物的性腺或性器官保留相當的可塑性:成年卵巢和睾丸的細胞在小鼠體內可以轉分化為其相反性別的細胞,而隻需要單一的基因變化。所以性腺細胞必須在胚胎出生後不斷強化自己的性別特征。
該團隊任務,這是第一次證明了性腺外成年細胞被證明有著性別可塑性。在這個研究過程中,研究小組發現這種性別轉換背後潛在的重要的新機製,他們認為人體內也有著更多的器官存在著性別差異。女性或男性特征的形成產生於一係列遺傳事件的級聯。性別決定在這些級聯的頂端活躍,級聯事件的中間部分性別活動也可能是活躍的,但是部分幹細胞中性別決定處於不活躍狀態。這告訴我們的性別決定被一個新的機製影響。
進一步的研究需要將果蠅中的研究轉化為人類的研究。如果幹細胞持有這種內在的具有兩性發育的潛能,這表明了大多數器官或者組織都會有性別的“標記”,即存在性別差異,因此未來的治療可能要針對性別給出不同的解決方案。(生物穀Bioon.com)
doi:10.1038/nature16953
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The sexual identity of adult intestinal stem cells controls organ size and plasticity
Sex differences in physiology and disease susceptibility are commonly attributed to developmental and/or hormonal factors, but there is increasing realization that cell-intrinsic mechanisms play important and persistent roles1, 2. Here we use the Drosophila melanogaster intestine to investigate the nature and importance of cellular sex in an adult somatic organ in vivo. We find that the adult intestinal epithelium is a cellular mosaic of different sex differentiation pathways, and displays extensive sex differences in expression of genes with roles in growth and metabolism. Cell-specific reversals of the sexual identity of adult intestinal stem cells uncovers the key role this identity has in controlling organ size, reproductive plasticity and response to genetically induced tumours. Unlike previous examples of sexually dimorphic somatic stem cell activity, the sex differences in intestinal stem cell behaviour arise from intrinsic mechanisms that control cell cycle duration and involve a new doublesex- and fruitless-independent branch of the sex differentiation pathway downstream of transformer. Together, our findings indicate that the plasticity of an adult somatic organ is reversibly controlled by its sexual identity, imparted by a new mechanism that may be active in more tissues than previously recognized.