當失調的免疫系統攻擊自己的身體時,女性比男性更容易患上自身免疫性疾病——一項新的研究可能最終解釋了原因。
斯坦福大學的研究人員報告說,這完全取決于身體如何處理女性多余的X染色體,這一發現可能會帶來更好的方法來檢測一長串難以診斷和治療的疾病。
“這改變了我們對整個自身免疫過程的看法,尤其是對男女偏見的看法,”賓夕法尼亞大學的免疫學家e·約翰·惠里說,他沒有參與這項研究。
據估計,超過2400萬美國人患有自身免疫性疾病,如狼瘡、風濕性關節炎、多發性硬化癥等。大約每5個病人中就有4個是女性,這一謎題困擾了科學家們幾十年。
一種理論認為,X染色體可能是罪魁禍首。畢竟,女性有兩條X染色體,而男性有一條X染色體和一條Y染色體。
這項發表在《細胞》(Cell)雜志上的新研究表明,額外的X基因與此有關——但是以一種意想不到的方式。
我們的DNA以23對染色體的形式存在于每個細胞中,包括最后一對決定生物性別的染色體。X染色體包含數百個基因,遠遠多于男性的小得多的Y染色體。每個雌性細胞都必須關閉其中一個X染色體拷貝,以避免所有這些基因的毒性加倍。
執行所謂的x染色體失活的是一種叫做Xist的特殊類型的RNA,發音類似于“存在”。這種長鏈RNA在細胞額外的X染色體上固定,吸引以奇怪的團塊結合的蛋白質,并使染色體沉默。
斯坦福大學皮膚科醫生霍華德·張博士在探索Xist是如何工作的時候,他的實驗室發現了近100種附著在上面的蛋白質。Chang發現許多與皮膚相關的自身免疫性疾病有關——患者體內的“自身抗體”會錯誤地攻擊那些正常的蛋白質。
“這讓我們想到:這些是已知的。那么Xist中的其他蛋白質呢?”Chang說。也許這種只存在于女性體內的分子“可以以某種方式組織蛋白質,從而激活免疫系統”。
如果是真的,Xist本身不會引起自身免疫性疾病,或者所有女性都會受到影響。長期以來,科學家們一直認為,免疫系統的失控需要遺傳易感性和環境觸發因素(如感染或受傷)的結合。例如,愛潑斯坦-巴爾病毒與多發性硬化癥有關。
Chang的研究小組決定對雄性實驗室小鼠進行人工改造,使其產生Xist,而不使其唯一的X染色體沉默,然后看看會發生什么。
研究人員還專門培育了易患紅斑狼瘡的老鼠,這種疾病可由化學刺激物引發。
研究小組得出結論,產生Xist的小鼠形成了其標志性的蛋白質團塊,當被觸發時,產生了與雌性相似的狼瘡樣自身免疫。
“我們認為這非常重要,因為Xist RNA從細胞中泄漏到免疫系統可以看到的地方。你仍然需要這個環境觸發器來啟動整個事情,”張解釋說,他由霍華德休斯醫學研究所支付,該研究所也支持美聯社的健康與科學部。
除了小鼠,研究人員還檢查了100名患者的血液樣本,并發現了針對xist相關蛋白質的自身抗體,科學家們此前并未將其與自身免疫性疾病聯系起來。Chang認為,一個潛在的原因是:自體免疫的標準測試是用男性細胞進行的。
還需要進行更多的研究,但這些發現“可能會給我們提供一條更短的途徑來診斷那些在臨床和免疫學上看起來完全不同的患者,”佩恩大學的惠利說。
“你可能有蛋白A的自身抗體,而另一個病人可能有蛋白C和D的自身抗體,”但知道它們都是更大的Xist復合體的一部分,醫生可以更好地尋找疾病模式,他補充說。“現在我們至少解開了生物背景之謎的一大部分?!?/p>
斯坦福大學的Chang想知道是否有可能有一天打斷這個過程。
“它是如何從RNA轉移到異常細胞的,這將是下一步的研究。”