当涉及到心脏病时，细胞的性别很重要

在我成为一名 生物医学工程师 在研究性染色体如何影响心脏的过程中，我在高中科学课上了解到了 X 染色体的一个奇怪功能， 印花布猫 例。

雌性印花布猫几乎总是有橙色和黑色的皮毛斑点，因为定义毛色的基因存在于 X 染色体上。 当一只橙色猫与一只黑猫交配时，通常从每个父母那里继承一个 X 染色体的雌性后代将拥有橙色和黑色毛皮的混合物——一个 X 染色体编码橙色毛皮，而另一个 X 染色体编码黑色毛皮。 出于这个原因，通常有一条 X 和一条 Y 染色体的雄性猫有纯橙色或黑色的外套。

印花布猫和玳瑁猫有五彩斑斓的皮毛，因为它们的两条 X 染色体中只有一条在每个细胞中被激活。

这种皮毛颜色的性别差异是如何在生物学上发生的？ 事实证明，具有 XX 染色体的细胞经历 X灭活：来自一个父母的X染色体在某些细胞中被关闭，而从另一父母遗传的X染色体在其他细胞中被关闭。 在雌性印花布猫的细胞中，如果一个 X 染色体来自橙色毛皮的父母，而另一个 X 染色体来自黑色皮毛的父母，则 X 失活会导致橙色和黑色皮毛的斑点。

X 失活的发生是因为像猫和人这样的生物体只需要一条 X 染色体就能正常工作。 为确保正确的“剂量，”每个细胞中的一条 X 染色体都关闭了。 但是失活的X染色体上的一些基因 逃避失活 并保持开启状态。 实际上， 多达三分之一 人类 X 染色体上的基因可以避免失活，它们被认为在 调节健康和疾病.

因为 X 失活只发生在那些拥有不止一条 X 染色体的人身上，像我这样的研究人员一直在研究在第二条 X 上逃脱失活的基因如何影响拥有 XX 染色体的人的健康。 我们发现在某些条件下， 细胞性别 可能是问题的核心。

改变心脏

X染色体逃逸基因部分调节的一种疾病是 主动脉瓣狭窄，一种控制血液流向身体其他部位的心脏部分变硬和变窄的情况。 这使心脏更加努力地泵血，并最终导致心力衰竭。 就像一个人试图用生锈的铰链推开一扇门一样，心脏会感到疲倦。 目前没有可用于减缓或停止 AVS 疾病症状的有效药物。

我的实验室 研究性染色体如何影响 AVS 等心血管疾病。 以往的研究 已经表明，具有 XX 和 XY 染色体的人的瓣膜可以以不同的方式变硬。 一般来说，XX 染色体的人会增加疤痕，称为纤维化，而 XY 染色体的人则会增加钙沉积。 鉴于这些差异，我怀疑给每个人服用相同的药物可能不是治疗 AVS 的最佳方法。 但是是什么导致了这些差异呢？

总的来说，研究人员认为 性激素 推动瓣膜组织硬化的性别差异。 确实， 降低雌激素水平 更年期可加剧心脏纤维化。 然而，对 XX 和 XY 小鼠心血管疾病的研究发现，即使在 手术切除 产生性激素的生殖器官。

我和我的团队 假设 逃脱 X 失活的基因，对于 XX 染色体的人来说是独一无二的，可能是导致瓣膜僵硬的这些差异。 为了验证这个想法，我们开发了瓣膜组织的生物工程模型，使用 水凝胶. 水凝胶模拟瓣膜组织的刚度 优于传统的培养皿培养基，使我们能够在更接近人体的环境中研究心脏细胞。

与具有 XY 染色体的细胞相比，具有 XX 染色体的心脏组织具有更高浓度的促进瘢痕形成的细胞（绿色，具有蓝色细胞核）。 信用：布赖恩阿瓜多， CC BY-NC-ND

我们发现，我们在水凝胶模型上培养的细胞能够复制瓣膜组织中的性别差异——也就是说，带有 XX 染色体的瓣膜细胞比带有 XY 染色体的细胞有更多的疤痕。 此外，当我们降低逃脱 X 失活的基因的活性时，我们能够减少 XX 染色体细胞中的疤痕。

我们的下一步是使用我们的模型根据细胞性别确定哪种治疗对 AVS 最有效。 我们发现 XX 瓣膜细胞对这些靶向促进瘢痕形成基因的药物的敏感性低于 XY 细胞。 然而，专门针对逃避 X 失活的基因的药物对 XX 细胞具有更强的作用。

公平照顾所有人

心血管疾病中的性别和性别差异非常普遍。 例如， 女性不太可能 尽管有指南建议，但仍比男性开出心血管药物，并且 跨性别者 心脏病发作率高于顺性别者。

我们的工作朝着实现心血管疾病药物治疗的公平性又迈出了一步。 通过考虑性染色体，我和我的团队相信可以针对每个人优化治疗策略，而与细胞“seXX”无关。

由加州大学圣地亚哥分校助理教授 Brian Aguado 撰写。

这篇文章是第一次出版 谈话.