研究人员发现皮质神经元和其他脑细胞的基因活动存在性别差异。图片来源：David Scharf

一项4月16日发表于《科学》的研究，通过分析100多万个脑细胞，发现男性和女性的大脑基因活性模式存在差异。此外，研究团队还在男性和女性的多个脑区中，发现有100多个基因的表达存在一致差异。

这项研究以人的性染色体组合来定义性别，有助于解释为何男性和女性患精神分裂症和阿尔茨海默病等脑病的风险存在差异。

“这些基因表达特征为理解男性和女性的大脑在不同激素环境下的功能差异，提供了分子层面的切入点。”美国冷泉港实验室的Jessica Tollkuhn表示，“了解疾病易感性的性别差异，可能带来更有效的治疗方法，造福所有人。”

此前的研究表明，个体患各种神经系统疾病的风险存在性别差异。例如，精神分裂症、注意缺陷与多动障碍和帕金森病在男性（性染色体为XY）中更为常见。相比之下，阿尔茨海默病以及抑郁和焦虑等情绪障碍在女性（性染色体为XX）中更为常见。

“这背后的原因一直是一个核心问题。”Tollkuhn说，大脑中的性别差异往往极其细微，大部分脑区在日常功能中并没有表现出性别差异。

论文作者、美国国家精神卫生研究所的Alex DeCasien表示，男性和女性脑细胞在基因表达分子层面上的差异可能会“调节疾病变异的影响”。

为了探究这一点，DeCasien和同事研究了30个人大脑皮层6个区域的细胞，识别出约68万个兴奋性神经元、29万个抑制性神经元以及27万个神经胶质细胞和其他细胞。

在对4300多个基因的分析中，研究团队发现，由性别导致的脑细胞基因表达差异不到1%。“这一发现与我们已知的人类变异情况相符，即同一性别的差异远大于不同性别的差异。”美国埃默里大学的Donna Maney说。

但研究还发现有3382个基因至少在一个脑区的表达存在性别差异，其中133个基因在所有细胞类型和所有研究区域的平均表达水平都存在一致的性别差异。“这在很大程度上正是性的分子效应的基础。”论文作者、美国国家精神卫生研究所的Armin Raznahan说。此外，该研究发现的大多数基因并不在性染色体上，但其中许多基因可被雌激素和睾酮等性激素激活。

Maney表示，当前的研究“只是提供了某一时刻基因表达的快照”。但实际上，基因表达会受到各种环境和健康因素的影响。

从青春期开始，两性大脑的差异开始变得更加明显。Maney补充道：“鉴于大脑具有非凡的可塑性，即使基因表达存在很大的性别差异，也不能简单归因于仅由染色体和激素驱动的先天发育程序。”

“人类性别和性征是紧密交织在一起的，而且这种关系会随着年龄的增长而越发复杂。”Raznahan说，目前的研究还不能明确区分是性征还是性别环境效应作为主要因素导致了相关基因的表达差异。因此，还需要在不同人群中开展进一步研究来证实这些发现。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.aea9063