为什么男性更短命,背后深层次的原因终于被揭示了

2020
03/10

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BioWorld
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性别与寿命之间的关系,一直是一个令人感兴趣的领域。

根据世界卫生组织2018年发布的统计数据,全球范围内,女性预期寿命为74.2岁,男性则为69.8岁。其中中国女性预期寿命77.9岁,男性75岁。

不管是我国,还是全世界的总体情况,不管是欧美发达国家,还是非洲等地的欠发达国家,在现代社会,女性的平均寿命的确比男性要长。当然,寿命长短涉及诸多因素,生活习惯、性格以及工作类别等都会影响人的寿命。

但究其根本,男性和女性最本质的差别便在于性染色体不同。人类有23对染色体,其中前22对属于常染色体,男女并无不同,第23对染色体为决定性别的性染色体,女性为XX,男性为XY。

在自然界中,物种的性别决定方式多种多样,人类及哺乳动物是由XY染色体决定性别,XY为雄性,XX则为雌性;而在鸟类等动物中,ZZ为雄性,ZW则为雌性。

那么,既然男性和女性(雄性和雌性)性染色体有同型和异型之分,那么,性染色体同型或异型是否对生物的寿命造成最根本性的影响呢?

近日,澳大利亚新南威尔士大学的研究人员在 Biology Letters杂志上发表题为:

The sex with the reduced sex chromosome dies earlier: a comparison across the tree of life的研究性论文。

该研究汇总了99个科、229个物种的两性寿命数据,发现不只是人类,其他物种的雌性和雄性在寿命上同样存在显著性差异,对于人类和其他哺乳动物,XX染色体的女性(雌性)寿命更长,而对于鸟类等其他动物,ZZ染色体的雄性寿命更长。

这些研究结果表明,性染色体同型的比性染色体异型的寿命平均长17.6%。

自然界的许多物种都显示出显著的性别寿命差异,然而,这些差异在不同物种中的趋势并不相同。在哺乳动物中,雌性往往比雄性更长寿,而在鸟类中,却恰好相反。

对此,科学界提出一种可能性解释——无保护的X染色体假说(the unguarded X hypothesis),该假说表明性染色体异型的个体(XY、ZW)更容易受到X(或Z)染色体上的隐性有害突变的影响。

然而,这一假说从未受到广泛的验证,这也促使新南威尔士大学的研究人员去检验这一假说的正确性。

研究人员通过“寿命”、“年龄”等关键词搜索,在大量的文章、书籍、百科全书和数据库中得到不同物种的两性寿命数据。同时,他们还设置了几种不同的寿命指标,包括平均寿命、最大寿命和中位寿命,并且还对野生和圈养的个体进行分类。最终,他们获得了229个动物物种的两性寿命数据集,涵盖了99个科、38个目和8个纲。

他们的研究结果表明:与无保护的X染色体假说相一致,性染色体同型个体(XX、ZZ)的平均寿命比性染色体异型个体(XY、ZW)的平均寿命长17.6% (p=0.014)。

哺乳动物(哺乳纲)、昆虫(昆虫纲)、爬行动物(爬行纲)、鳍刺类鱼类(刺鳍类)相较于蛛形纲动物(蛛形纲)、鸟类(鸟纲)、软骨鱼类(软骨鱼纲)和两栖类(两栖纲),表现出更为显著的性别寿命差异。

除此之外,研究人员还在文章提及了支持无保护的X染色体假说的相关理论依据:

1、Y染色体具有“毒性”,例如,果蝇Y染色体会影响其他染色体的基因表达并导致有害突变的产生;

2、异型染色体易受染色体缺失影响,体细胞突变导致的染色体缺失事件中,性染色体异型个体(XY、ZW)容易将仅有的X或Z染色体丢失,而XX和ZZ个体通常仅丢失失活的性染色体(剂量补偿效应)。

更有趣的是,研究人员还发现性染色体异型个体为雌性(ZW)的物种的性别寿命差异(7.1%)明显小于性染色体同型个体为雌性(XX)的物种(20.9%)。后续的Levene检验表明,性染色体异型雌性物种(鸟类)和性染色体异型雄性物种(哺乳动物)之间的差异无统计学意义(p = 0.156)。

对此,研究者提出了出现这一差异的可能性解释:

1、Y染色体相较于W染色体,其退化程度更高;

2、雌性激素可以活化端粒酶,从而延长个体寿命;

3、雄性的繁殖竞争压力更大,死亡风险更高。

简而言之,此项研究对广泛物种在性别寿命差异上进行了数据统计分析,其研究结果证实了无保护的X染色体假说,即在同一物种中,性染色体异型个体相较于性染色体同型个体寿命更短。

这一研究在一定程度上解释了女性的平均寿命的确比男性要长的社会现象,并揭示了影响寿命的潜在机制。

需要指出的是,影响寿命的原因有很多,吸烟也是导致男性寿命减短的重要因素,此外,下图这种沙雕行为,对男性寿命减短的贡献也不小。

论文链接:http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2019.0867

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