我們的性別和性染色體直接相關(guān)。人類和許多哺乳動物采用的是XY 性別決定系統(tǒng)，也就是說，女性有兩條 X 性染色體，而男性有一條 X 和一條 Y 性染色體。

但在 1963 年，科學(xué)家首次注意到，隨著年齡的增長，許多男性的部分細(xì)胞會開始失去 Y 染色體。據(jù)估計，至少 20% 的 60 歲男性和 40% 的 70 歲男性都會出現(xiàn)這種 Y 染色體丟失的現(xiàn)象，它主要發(fā)生在快速周轉(zhuǎn)的細(xì)胞中，比如血細(xì)胞。對一些特定人群，比如 " 老煙槍 "，這種丟失尤其明顯。

幾年前，研究進(jìn)一步察覺到了Y 染色體丟失與壽命長短之間的一些聯(lián)系。眾所周知，女性的平均壽命略高于男性，特別是過了 60 歲，男性在生物學(xué)上仿佛會衰老得更快，往往也更早邁向死亡的終點(diǎn)。而遭受 Y 染色體丟失的男性似乎更有可能在年紀(jì)更輕時死亡，罹患與年齡相關(guān)的疾病，比如阿爾茨海默病。

但是，Y 染色體丟失究竟是像白頭發(fā)和皺紋那樣，是一種衰老的跡象，還是說，它在推動疾病進(jìn)程中起到了某種直接作用？

近日，一項(xiàng)新研究提供了首個確鑿的證據(jù)，證明染色體丟失直接導(dǎo)致了對男性健康的有害影響。研究發(fā)現(xiàn)，男性隨著年齡的增長，Y 染色體的丟失會導(dǎo)致心肌產(chǎn)生瘢痕，并可能引發(fā)致命的心力衰竭。研究已發(fā)表在《科學(xué)》上。

小鼠模型與心臟健康

從過往的研究中看，Y 染色體一直都是一個難以研究的對象，因?yàn)樗脑S多遺傳物質(zhì)都是重復(fù)出現(xiàn)的，也就是說，破譯它的序列的嘗試非常容易 " 迷路 "。

但在新研究中，團(tuán)隊恰恰利用了這些重復(fù)序列，借助最前沿的CRISPR 基因編輯技術(shù)，對它們進(jìn)行定位。他們由此開發(fā)了一個特殊的小鼠模型，更深入地了解血液中 Y 染色體丟失的影響。

研究人員使用 CRISPR 在小鼠白細(xì)胞的 Y 染色體 DNA 中引入斷裂，破壞并消除 Y 染色體。之所以特別選擇了白細(xì)胞，是因?yàn)樗鼈兺ǔ＞哂休^高的 Y 染色體丟失率。

研究發(fā)現(xiàn)，雖然 Y 染色體丟失沒有對年輕小鼠產(chǎn)生直接影響，但它們最終往往衰老得很厲害，也會比仍攜帶 Y 染色體的小鼠更早死亡。

這種丟失加速了與年齡有關(guān)的疾病的進(jìn)程，使小鼠更容易出現(xiàn)心臟瘢痕組織堆積，也就是一種被稱為纖維化的情況，在誘發(fā)心力衰竭后心臟功能也出現(xiàn)了更強(qiáng)烈的下降。然而，如果用一種阻斷心臟瘢痕的藥物來治療小鼠，則可以恢復(fù)損失的心臟功能。

雖然研究主要集中在心臟上，但研究人員同時注意到，Y 染色體丟失的小鼠在腎臟和肺部也出現(xiàn)了瘢痕，并且隨著年齡的增長，它們的認(rèn)知能力會加速下降。

他們確定，這不僅是炎癥的后果。相反，小鼠的免疫系統(tǒng)中產(chǎn)生了一系列復(fù)雜的反應(yīng)，導(dǎo)致全身出現(xiàn)纖維化的過程。而免疫系統(tǒng)內(nèi)的這種 " 拉鋸戰(zhàn) " 很有可能加速了疾病的進(jìn)程。

人類 Y 染色體丟失

科學(xué)家還研究了人類男性 Y 染色體缺失的影響。

UK Biobank（英國生物樣本庫）是一個龐大的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫，其中包含了英國 50 萬參與者的醫(yī)療和遺傳數(shù)據(jù)。團(tuán)隊對由 UK Biobank 匯編的數(shù)據(jù)進(jìn)行了三次分析，與沒有丟失 Y 染色體的男性相比，在超過 40% 的白細(xì)胞中丟失 Y 染色體的男性，死于心血管疾病的風(fēng)險增加了 31%，包括死于充血性心力衰竭或心臟病的風(fēng)險增加 2 至 3 倍。換句話說，那些 Y 染色體丟失最多的人，死于心血管疾病的風(fēng)險最大。

在許多國家，男性的壽命普遍都比女性更短。在一些工業(yè)化國家，這種差異通常在 5 年左右。雖然社會、行為和其他遺傳因素可能同時在起作用，但它們并不能完全闡明這種壽命差異。

而這項(xiàng)研究則表明，Y 染色體丟失可以通過組織瘢痕直接導(dǎo)致與年齡有關(guān)的疾病，比如心臟病，從而解釋了這種壽命差異的主要來源之一。

潛在的治療方法

更好地了解 Y 染色體如何推動與年齡有關(guān)的疾病的發(fā)展，以及潛在的衰老過程本身，可以為我們帶來預(yù)防和治療疾病的新方法。

針對 Y 染色體缺失的影響的治療手段，或許可以幫助男性活得更久、更健康。目前，醫(yī)生還沒有簡單的方法能確定哪些男性出現(xiàn)了 Y 染色體丟失。團(tuán)隊成員開發(fā)了一種廉價的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）測試，可以檢測 Y 染色體丟失，但目前這種測試仍主要局限于研究實(shí)驗(yàn)室中。

科學(xué)家相信，這種情況會發(fā)生變化。如果人們對這個問題的興趣持續(xù)下去，而且它被證明在男性疾病的預(yù)后方面具有實(shí)用性，也許就能成為一種常規(guī)診斷測試。