Science：颠覆70年认知！华人学者重新定义性别发育关键
2017-08-19 佚名 药明康德
今日，顶级学术期刊《科学》上刊登了一项重磅研究。任职于美国国家环境卫生科学研究所（NIEHS）的姚宏昌博士团队找到了胚胎发育过程中，决定性别的关键。这个发现颠覆了人们70年来的普遍认知。
今日，顶级学术期刊《科学》上刊登了一项重磅研究。任职于美国国家环境卫生科学研究所（NIEHS）的姚宏昌博士团队找到了胚胎发育过程中，决定性别的关键。这个发现颠覆了人们70年来的普遍认知。
▲姚宏昌博士（图片来源：NIEHS）
“在研究生院，教科书告诉我，雄激素是发育过程中保持雄性生殖道的关键，” 姚宏昌博士说：“但我们的研究发现，雄性生殖道在没有雄激素的情况下，也依旧能得到保持。”
先前，科学家们发现每一个胚胎在早期发育的过程中，都会同时保留雄性和雌性的原始生殖道。在随后的发育过程里，不同性别的胚胎才会体现出“男女有别”。1940年代，科学家们提出了一个经典模型——雄激素是在胚胎中维持雄性生殖道的决定性因素。由于雌性胚胎中缺乏雄激素，这些胚胎里的雄性生殖道会被移除，从而留下雌性生殖道。
▲1940年代，科学家们指出雄激素是性别发育的关键（图片来源：SciELO）
有趣的是，挑战教科书里的经典模型，并不是这支团队的最初研究目的。姚宏昌博士说，他们原本只是想了解生殖道外部组织如何影响了生殖道的布局。这些外部组织会分泌一种叫做COUP-TFII的蛋白。研究人员猜测，它可能决定了生殖道的走向。
为了验证这个想法，研究人员们在雌性小鼠中敲除了编码COUP-TFII的基因。然后，奇怪的事发生了——这些小鼠竟然同时保有雄性和雌性的两套生殖道，这让研究人员大感惊讶。
“我们挠破了头皮，百思不得其解。” 姚宏昌博士说。
▲敲除了COUP-TFII基因后，小鼠体内同时出现了雄性生殖道（蓝色）与雌性生殖道（粉色）（图片来源：NIEHS）
根据教科书的说法，雄激素是在胚胎中保持雄性生殖道的关键。于是，姚宏昌博士的团队很自然地想到，移除COUP-TFII，可能让卵巢等器官发生了奇怪的变化，让它们开始分泌雄激素。然而，后续的实验否决了这个设想。“卵巢就是卵巢，没出任何错。” 姚宏昌博士说。进一步的实验也表明，这些胚胎里并不存在理论上能够保留雄性生殖道的雄激素。
于是，研究人员们提出了决定性别发育的全新假说——COUP-TFII才是影响雄性生殖道发育的关键。这个转录因子蛋白就像是一名富有魅力的领导，能调动团队成员的积极性，一道在雌性胚胎中进行“清除雄性生殖道”的工作。而当这名领导休假时，底下的团队成员就失去了工作的热情，雄性生殖道也得以保留。
▲本研究的第一作者赵飞博士（图片来源：NIEHS）
目前，人们还不知道是什么诱发了COUP-TFII的出现，它的具体作用也有待进一步阐明。“这项工作只是一个开始，还有许多有趣的问题等待我们去回答，”这项研究的第一作者赵飞博士说：“我们将继续研究胚胎如何发育出有功能的生殖系统。”
▲这项研究得到了《科学》杂志的高度评价，同期上还专门有一则评论新闻（图片来源：《科学》）
《科学》杂志对这项研究有着高度评价。发育生物学家Amanda Swain博士在同期杂志上刊发了特邀评论。她说：“上世纪的发现表明，雄性生殖结构是由雄激素催生的，这表明雄性特征的形成是一个主动的过程，而雌性特征的形成是一个被动的过程。但这篇研究表明，雌性特征的发育同样是一个主动过程。”
“这项研究填补了我们认识上的空白。”另一些知名的生殖生物学家评论说。尽管这项研究是在小鼠中进行的，但科学家们相信，人类发育很有可能也采取了类似的机制。姚宏昌博士团队做出的这项意外发现，有望让罹患性别发育异常的患者找到病因，并带来潜在的治疗希望。
我们祝贺姚宏昌博士团队带来的突破，并期待看到更多华人学者的研究能颠覆常识，在教科书上留下自己的名字。
原始出处：
Fei Zhao,Heather L.Franco Karina F.Rodriguez.et al.Elimination of the male reproductive tract in the female embryo is promoted by COUP-TFII in mice.Science
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非常牛，下一步可能会回国了
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