免疫系统旨在保护我们免受细菌和寄生虫等外来入侵者的侵害,以及病毒和癌症突变的僵尸般的接管。
尽管我们对这个保护系统心怀感激,但对于某些人来说,它可能会变得有点过分热心,变得如此过度警惕,它会攻击自己的身体组织。其中包括 1 型糖尿病、类风湿性关节炎、狼疮和多发性硬化症等疾病,自身免疫性疾病是第三流行疾病类别中,仅次于癌症和心脏病。
这种免疫系统疾病对女性的影响也尤为严重。 在美国,每五分之四自身免疫性疾病患者多为女性。
新研究发现,这可以追溯到拥有一对 X 染色体的人(主要是顺性别女性)中两条 X 染色体之间的相互作用。
当有两条 X 染色体可用时,细胞只能使用一条 X 染色体的信息,否则事情会变得有点混乱。
为了避免 X 连锁基因表达重复,一条 X 染色体被随机“沉默”。 称为 Xist 的长链 RNA 及其辅助蛋白包裹在静音染色体上,防止其尝试任何后座驱动。 因为带有 XY 染色体的细胞没有额外的遗传物质,所以它们根本不产生 Xist。
由斯坦福大学研究人员领导的这项新研究表明,Xist 招募的几种有助于染色体沉默的蛋白质具有自身抗原性。 在自身免疫性疾病中,自身抗原会触发免疫系统的警报,触发其攻击其本应防御的身体。
研究人员表明,这种分子复合物是自身免疫的主要驱动因素,这可以解释为什么女性更容易患上此类疾病。
“作为一名执业医生,我见过很多狼疮和硬皮病患者,因为这些自身免疫性疾病表现在皮肤上,”说斯坦福大学遗传学家和皮肤病学专家霍华德·张。 “这些患者绝大多数是女性。”
尽管这项研究是由有关女性的统计数据推动的,但这些发现可能与任何拥有两条 X 染色体的人有关,包括跨性别者和患有某些双性病症的人,例如染色体为 XXY 的克兰费尔特综合征。
研究人员测试了当Xist 基因被插入两种不同品系的雄性小鼠中——一种品系容易出现类似于狼疮的自身免疫症状,另一种品系对此具有抵抗力。
这使他们能够检查当只有一条 X 染色体时,免疫系统如何对 Xist 做出反应,同时消除可能导致顺式女性自身免疫率高的其他因素,例如雌性激素或第二条 X 染色体意外产生的蛋白质本来是要保持沉默的。
通常,易感品系的雄性小鼠产生狼疮样自身免疫的比率比雌性小鼠低得多。 但当插入的 Xist 基因被激活时,它们开始以与易感女性相似的速度发展出这种疾病,并且比未经过改造以产生蛋白质复合物的男性要高得多。
在自身免疫抵抗性雄性小鼠中,激活 Xist 不足以让它们患上自身免疫性疾病。 在这种情况下,即使是女性也不太容易发生这种情况。
这表明,虽然双 X 染色体使人们发生自身免疫的风险更高,但只有当他们具有另一种现有的遗传倾向时,情况才可能如此。
虽然许多人可能容易患自身免疫性疾病,但这项实验表明 Xist 蛋白似乎会增加这种疾病“启动”的风险。
Chang 指出,这些对自身免疫的限制是幸运的,否则所有拥有两条 X 染色体的人可能比只有一条 X 染色体的人更容易受到影响。
“F几十年来,我们一直使用雄性细胞系作为参考标准,”Chang说。
“该男性细胞系不产生 Xist,也不产生 Xist/蛋白质/DNA 复合物,此后也没有使用其他细胞进行测试。因此,女性患者的所有抗 Xist 复合物抗体(女性自身免疫易感性的巨大来源)都消失了看不见。”
这项研究发表于细胞。