科学家首次从单人体内培育出男性和女性干细胞

据悉，以色列哈大沙医疗组织的研究人员，创造了世界上第一个具有相同遗传密码的人类男性和女性细胞，这些细胞均来自同一个人，只是性染色体不同。这种独特的模式为性别差异研究和性别医学的发展开辟了新的发现之路。该研究结果发表在最新一期的《干细胞报告》上。

上图：科学家们创造出了除了性染色体之外基因上完全相同的干细胞，为研究生物学和医学中的性别差异提供了一个强大的平台。

由于干细胞可以成熟为人体内的任何细胞，新的模型允许明确的性别差异的实验室演示。这将使研究所有类型细胞中的性别差异成为可能，并了解导致差异的原因是性染色体的组成还是激素状况的差异。

这项研究的首席研究员是本杰明·鲁宾诺夫（Benjamin Reubinoff），医学博士，胚胎干细胞研究领域的先驱。鲁宾诺夫博士是耶路撒冷哈大沙医疗组织戈尔德恩·萨瓦德基因治疗研究所西德尼和朱迪·斯沃茨干细胞研究中心的主任，也是该医学中心妇产科的高级医生。

鲁宾诺夫博士说：“这是性别医学领域的一项突破。当今的医学科学界认识到了男女差异的重要性。美国国立卫生研究院近年来改变了政策，现在要求它资助的所有医学研究都必须平等地在两性身上进行。”他继续说：“我们开发的独特干细胞系统将导致关于性别差异的新发现，可以帮助比较药物的疗效和毒性，并有助于开发适合男性和女性的更好的药物。”

上图：等基因人诱导多能干细胞（hiPSC）系的特性。

近年来，人们越来越多地认识到，性别差异可以通过确定患某些疾病的风险，以及这些疾病的病程来影响健康。例如，女性患自身免疫性疾病的风险更高，如多发性硬化症和类风湿性关节炎，而男性在感染新冠肺炎和其他传染病时更有可能出现更显著的发病率。男性和女性在心脏病发病率和各种精神疾病，以及药物疗效和副作用方面也存在差异。

越来越多的医学研究人员、制药公司和卫生当局一直在处理性别差异问题，以及根据患者的性别调整治疗和药物剂量的必要性。然而，性别医学领域的研究一直具有挑战性，因为没有基因相同的双胞胎，其中一个是男性，另一个是女性。需要对大量的女性和男性进行测试，以克服人类之间的自然遗传差异，这种差异掩盖了性别之间的差异。此外，即使发现了差异，也不可能知道它们是由于性染色体还是由于男女不同的激素组成。新模式克服了这些挑战。

为了开发这种独特的干细胞，鲁宾诺夫博士和他的团队使用了一名患有克兰费尔特综合征（Klinefelter syndrome）的男子的血细胞，因为他有一条额外的X染色体（XXY）。每1000名男性中就有1到2人患有这种遗传疾病。

医学博士伊泰·瓦尔德霍恩（thai Waldhorn）在其博士论文中说：“我们研究中的血细胞捐献者是独一无二的，是世界上为数不多的克氏患者之一，其血液中也有少量正常男性（XY）和女性（XX）细胞亚群。”

上图：X和Y染色体对常染色体基因表达的影响。

捐献者的血细胞被转化为诱导多能干细胞和分离的干细胞，除了男性或女性外，这些干细胞在基因上是相同的。多能干细胞能够发育成治疗所需的不同类型的细胞；分离的干细胞可以成熟为任何类型的细胞，因此是研究所有人类细胞类型中与性别相关的差异的理想细胞模型。此外，干细胞能够在没有和存在性激素的情况下研究男性和女性之间的差异，并区分遗传和荷尔蒙对性别差异的影响。

参与这项研究的还有来自哈大沙医学组织戈尔德恩·萨瓦德基因治疗研究所西德尼和朱迪·斯沃茨干细胞研究中心的Tikva Turetsky博士、Debora Steiner博士、Yaniv Gil博士和Michal Gropp博士，以及希伯来大学生物信息学部门的Hadar Benyamini博士。

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