客观日本

理研:Y染色体上的基因控制体型与脏器重量,对小鼠性差异实现定量数据化

2026年03月06日 生物医药

日本国立研究开发法人理化学研究所(简称“理研”)生物资源研究中心综合信息开发室的田中信彦开发研究员(研究当时)、小仓淳郎副中心主任,小鼠表型研究开发室的田村胜室长,综合发生工学研究开发室的的场章悟专任研究员等人组成的研究团队宣布,小鼠的多个Y染色体基因参与体型及脏器重量等性差异的形成。研究团队将哪条Y染色体基因对哪类性差异发挥强烈作用,以类似地图的方式进行了可视化。该成果有望成为阐明疾病易感性、药效男女差异与个体差异的基础。相关研究成果已发表在《Scientific Reports》的1月19日刊上。

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图1 Sry基因敲除小鼠的生殖器的性逆转及全身性差异性状的部分雌性化(供图:理化学研究所)

包括人类在内的哺乳动物,在身高、体重、脂肪分布等众多项目上都能观察到“雄性与雌性的差异(性差异)”。迄今为止认为,性差异主要源于“拥有Y染色体的个体,其Y染色体上的性别决定基因(Sry)会将未分化的性腺分化为睾丸;而不具备Y染色体的个体则自然分化为卵巢,由两种器官分泌的性激素差异导致性差异的产生”。

另一方面,近年来有研究指出,Y染色体上的其他基因也可能参与性差异的形成,但其详细机制此前一直不明确。

此次,研究团队全面分析了作为个体特征的小鼠雄性和雌性的表型,从中提取出体重、脏器重量、代谢、免疫等“呈现性差异的性状”,并对分别敲除Y染色体上10种基因的小鼠也进行了同样的分析。

结果发现,缺失性别决定基因(Sry)的个体,多数性状会趋近于雌性;而缺失其他基因,也会使体重、体长、肝脏重量等性状趋近于雌性。

此外,研究团队运用数学方法构建新指标并将所有个体排列后发现:野生型雄性与野生型雌性主要分别分布在“雄性型”和“雌性型”区域,而各Y基因敲除小鼠则连续分布在两者之间,仿佛填补了中间区域。

研究团队进一步将小鼠全身的性差异整理为数值,将哪条Y染色体基因对哪种性状发挥多大程度作用进行了“可视化”。最终成功地将Y染色体上的基因不仅参与性别决定,还精细调节全身性差异这一事实,以定量数据的形式呈现出来。

已知心血管疾病、自身免疫疾病、代谢异常等多种疾病都存在男女差异,而造成这些差异的可能不仅是激素,性染色体上的基因差异以及Y染色体的个体差异也可能参与其中。

的场章悟专任研究员表示:“本研究的初衷是希望以不同于以往的方式重新认识‘性别’。我们认为,本研究整合了全身多样的性差异指标,为从定量角度整体评价个体提供了新视角。未来,我们不仅希望将其应用于小鼠,还希望拓展到人类的临床数据,希望能够助力对‘性别’以及多种疾病与个体差异的理解。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Scientific Reports
论文:Quantitative dissection of sexual dimorphism in mice through Y-linked gene knockouts and multivariate phenotyping
DOI:10.1038/s41598-025-33814-w