老了不僅脫發，Y染色體也在減少

Y染色體(右)可能是染色體中最矮小的，但失去它可能會導致心臟衰竭和死亡。圖片來源：NATHAN DEVERY/SCIENCE SOURCE

　　隨著男性年齡的增長，他們不僅會失去頭發、肌肉張力和膝蓋軟骨，也開始失去細胞中的Y染色體。科學家已經將Y染色體消失與一長串疾病和更高的死亡風險聯系起來，但證據是間接的。

　　近日，美國弗吉尼亞大學的研究人員在《科學》發表的研究表明，當移除雄性小鼠的Y染色體時，這些小鼠比攜帶Y染色體的小鼠死得早，可能是因為它們的心臟變得更僵硬了。未參與該研究的劍橋大學人類遺傳學家John Perry認為，這是迄今為止最好的能證明失去Y染色體對健康有害的證據。

　　Y染色體只攜帶路71個基因，不及X染色體的十分之一，這可能就是為什么當細胞分裂時，染色體有時不能傳遞的原因。分析血液樣本是檢測Y染色體缺失最簡單的方法。研究人員發現，在大約40%的70歲老人和57%的93歲老人中，至少有一些白細胞缺少染色體，在一些老年男性中，超過80%的細胞可能缺少Y染色體。

　　細胞可以在沒有Y染色體的情況下存活和繁殖，但某些細胞中缺乏Y染色體的男性更容易患心臟病、癌癥、阿爾茨海默病和其他與衰老有關的疾病。研究通訊作者之一、美國弗吉尼亞大學分子生物學家Kenneth Walsh表示，這種情況可能是美國男性平均比女性壽命短5年的一個原因。

　　為了測試移除Y染色體是否會損害健康，Walsh團隊對38只小鼠進行了骨髓移植。他們使用CRISPR-Cas9基因編輯工具刪除小鼠骨髓細胞中的Y染色體，然后將改變的細胞插入骨髓被移除的年輕雄性小鼠中。這種替換并沒有將Y染色體從受體中剔除，而是將白細胞中Y染色體的比例調至與許多Y染色體缺失的人的比例大致相同。37只對照組小鼠也接受了骨髓移植，但保留了Y染色體。

　　研究人員對兩組動物進行了近兩年的跟蹤調查，缺乏Y染色體的嚙齒類動物更有可能在此期間死亡，這些小鼠中只有約40%在移植后存活了600天，而對照組小鼠中約有60%存活了600天。

　　失去Y染色體的小鼠心臟也較弱，大約15個月后，心臟的收縮強度下降了近20%。

　　此外，在缺失Y染色體的小鼠心臟中，堅韌結締組織的建立，即所謂的纖維化過程激增，這種積聚會使心臟變硬，削弱其泵血能力。

　　研究人員對小鼠進行的骨髓移植并沒有消除心肌細胞中的Y染色體，骨髓中產生的巨噬細胞卻溜進了心臟。科學家發現，缺乏Y染色體的小鼠體內的許多巨噬細胞開始促進纖維化，刺激心臟中的其他細胞旋轉更多的結締組織。

　　類似的情況也可能發生在人類身上，Walsh團隊從英國生物銀行中獲得了超過15000名男性的DNA和生存信息，并確定，白細胞中至少40%的Y染色體缺失的男性死于循環系統疾病的可能性比染色體更豐富的男性高31%。進一步分析與Y染色體缺失相關的死亡原因時，他們發現了幾種心臟疾病，包括心力衰竭。

　　Walsh表示，失去Y染色體會刺激心臟纖維化，導致心力衰竭和更早的死亡。“研究人員長期以來一直低估Y染色體對健康的影響，因為它攜帶的基因很少，但有證據表明，擺脫它會導致驚人的壽命縮短。”

　　然而，阿爾伯特·愛因斯坦醫學院心臟病學家Nikolaos Frangogiannis警告說，該結果并不能證實纖維化的增加會殺死小鼠，在缺失Y染色體的動物中，纖維化相當微妙。嚙齒動物遭受的心臟衰弱沒那么糟糕，也不會致命，這些小鼠可能死于其他一些與心臟相關的原因。盡管如此，他同時認為，該研究非常令人興奮，而且可能會對看待心力衰竭的方式產生重大影響。