zt:酸鹼飲食基因與生兒育女(圖)

時間: 2011-02-27

新京報3月21日報道?近日,發表在《自然》雜誌上的一篇關於雌雄同體的“瘋克雞”的文章改變了人們對性別表現決定因素的看法;而發表在《美國科學學院進展》網站上的一篇文章稱,孕婦吃什麼對胎兒的影響男女有別。“性別和發育的關係”一直是個老話題,看來最近特別熱。

半雄半雌“瘋克雞”

在最近的一期《自然》雜誌上,有一篇文章的配圖看起來很“驚悚”一―一隻雞看起來一半是公雞,一半是母雞。雌性那邊是褐色的,有比較小的肉垂,身體比較輕巧。而雄性的一半是白色的,有較大的肉垂、強大的胸肌和較重的骨骼。

這些雞被稱爲“雌雄嵌體”(gynandromorphs)。從第一性徵來說,它或者是公雞或者是母雞,或者能授精,或者能下蛋,但在第二性徵的表現上,卻是一半雄,一半雌。

這種“雌雄嵌體”在鳥類中其實並不罕見,大約有萬分之一的鳥是雌雄嵌體。 “雌雄嵌體”的雞被稱爲“瘋克雞”(funky chicken),它就像“瘋克音樂”一樣別具一格。對於“瘋克雞”的成因,科學家以前一直認爲是因爲激素失調導致的,但近期科學家驚奇地發現,這種雞一半的細胞擁有雌性染色體,另一半擁有雄性染色體。

對多數哺乳動物來說,雌性都有兩個X染色體,雄性有一個X染色體和一個Y染色體,就是說雄性有一個“不一樣的染色體”(Y);而對於鳥類和更低等的脊椎動物來說,雌性擁有ZW染色體,而雄性擁有ZZ染色體,擁有“不一樣的染色體”(W)的是雌性。

科學家們發現,在“瘋克雞”的身體內,既有帶有雄性染色體“ZZ”的細胞,也有帶雌性染色體“ZW”的細胞,也有帶雄性染色體“ZZ”的細胞。神奇的是,“ZW”細胞組成的組織是雌性化的―――較弱的肌肉和骨骼,較灰暗的羽毛和較小的肉垂;而“ZZ”細胞組成的是正相反的雄性化組織。

細胞基因定雌雄

這絕不止是一個“獵奇性”的發現。愛丁堡大學的克林頓(Michael Clinton)說:“這項研究完全顛覆了關於鳥類性別的認識。我們現在相信決定性別發育的因素根植於雄性和雌性的細胞中,最終的決定因素是性別基因如何表達。”

決定哺乳動物性別特徵的是激素。如果細胞接觸到的雄性激素佔壓倒性優勢,就會向雄性化的方向發展;而如果細胞接觸到的雌性激素佔壓倒性的優勢,就會向雌性化的方向發展。那麼,基因又起什麼作用呢?原來,在胚胎髮育的某個階段,基因會“指揮”一組細胞發育成卵巢或者睾丸,開始分泌雌性或者雄性的激素,這些激素讓其他的細胞產生雄性或者雌性的特徵。如果切除這些器官,並且施以相反性別的激素,哺乳動物會顯現出相反性別的特徵。

“瘋克雞”的性腺早就開始分泌激素,細胞仍然“我行我素”,所以決定性別特徵的應當是細胞包含的基因,而非激素的影響。杜克大學的巴斯克和凱佩爾說:“新的研究表明,對於鳥類來說,在身體裏的每個細胞都有決定性別的過程,性別並不只由性腺決定。”所有的鳥類都應當有這種特徵,而“瘋克雞”因爲胚胎髮育過程中的異常融合現象,身上具有兩種基因,無意中暴露了這個祕密。加州大學洛杉磯分校的阿諾(Arthur Arnold)通過對雌雄嵌體斑馬雀腦部的研究,也得出了類似的結論。

巴斯克和凱佩爾表示,現在的大問題是鳥類的這種性別發育模式是否也會出現在其他的脊椎動物身上。而克林頓推測說:“我們相信所有的鳥類,可能還有比較低級的脊椎動物,會有這種‘細胞性別’的現象。哺乳動物的細胞可能也有這種現象,但它被激素的作用壓倒了。”

孕期食譜影響胎兒性別?

無獨有偶,另一篇關於和性別、基因有關的文章讓人們對生男生女有了新的認識。3月8日的《美國科學學院進展》網站的一篇文章稱,母親懷孕時的食譜會對雌雄胚胎產生不同的影響。

哥倫比亞大學的生殖生物學家羅森菲爾德(Cheryl Rosenfeld)在論文中說,雌性胚胎所在的胎盤對母親的飲食更加敏感,受雌激素的影響時,會分泌出雌激素受體蛋白。這些蛋白質讓胚胎對雌激素更加敏感,有可能影響胚胎的正常發育。

羅森菲爾德的小組給老鼠準媽媽們準備了3種食譜:超高脂食譜、一般鼠糧和超低脂食物。每種不同的食譜都在胎盤中產生了不同的基因活動。原先科學家已經認爲食物會對胎盤的行爲產生影響,但令人驚訝的是,雌性胚胎所在的胎盤對食物的反應比雄性胚胎所在胎盤對食物的反應要強。

研究表明,當老鼠準媽媽吃標準鼠糧時,在雌性胚胎所在的胚盤,雌激素受體蛋白活性比雄性胚胎所在的胚盤更強;當老鼠準媽媽吃高脂肪的食物時,這種差別更加明顯。這說明雌性的胚胎更容易受害於激素紊亂。這項實驗並不能得出結論食譜會影響出生的性別比例,但是確實發現食用高脂肪的老鼠確實產下更多的雄性幼崽。這項研究表明胎盤可能是這些子女性別差異的原因,羅森菲爾德說:“如果胎盤不太好,那麼胎兒也不會太好。”

這項研究有助於解決一個謎題:爲什麼母親的食譜可以改變男女出生比率,並且導致出生後子女的健康水平的不同。之前的研究顯示在受孕前後食用低熱量食物的母親更容易生女孩,而食用高熱量食物的母親更容易生男孩。肥胖母親生的男孩比女孩更容易得肥胖症,以及糖尿病等代謝疾病。

但科學家指出,用這種方法來保證“生男孩”是不可行的,因爲胚胎的性別在受孕的那一刻就已經確定,食譜只是會改變胎盤的環境,影響胚胎的成活率。在懷孕的時候食用高脂肪的食物固然可能提高生男孩的比率,但同時也提高了生出患病女孩的比率,這是相當危險的。

“酸鹼”也定不了男女

一些地方流傳着攜帶“Y”基因的精子更耐鹼性環境的說法。因此有些很想生兒子的人,想盡辦法來創造一些利於“Y”精子的環境。比如用鹼性溶液沖洗陰道,以爲這樣可以降低“X”精子的活性,從而提高“Y”精子的受精機會;還有一些女性,在準備懷孕之前,猛喝鹼性水,認爲這樣可以使身體尤其是生殖道變得 更“鹼”一些,對“Y”精子更有利。

那麼“X”精子和“Y”精子是不是真的對酸鹼性環境的敏感度不同呢?早在上世紀70年代,科學家們就研究過這個問題。研究者用呈酸性和呈鹼性的溶液對兩種精子又洗又泡,但是結果發現“X”精子和“Y”精子的活力變化並沒有明顯區別。還有研究者用不同酸鹼度的溶液處理兔子的精子,然後再進行人工授精,生出來的小兔子在性別比例上也沒有顯著區別。事實上,在這個實驗中,用酸性溶液泡過的精子生出來的雄兔子比例反而略高一些,但不具有統計學意義。所以,用鹼性溶液沖洗陰道的辦法,並不能增加生男孩的機會,反而會因爲破壞了陰道內正常的酸性環境而容易患上陰道炎。如果懷孕期間感染上陰道炎,嚴重時會有導致流產、早產的風險。

美國肯塔基大學生殖生物學博士後劉Z表示,人體的體液酸鹼度一般會保持在一定範圍內,不是說改變就能改變的,如果改變了,就說明患了大病,甚至有生命危險,所以用改變體液酸鹼度的方式選擇生男生女是肯定不行的。


男女之別看起來是最簡單不過的事情,但它卻讓科學家們大費腦筋。關於性別發育,人們進行了無數的研究,但還是有很多問題沒有搞懂,而性別也並不是像很多人想象的那樣是簡單的黑白兩色,顏色的調配受到很多因素的影響,還有些人則處於某種“中間地帶”。下面,我們就看看一個人是如何從精子和卵子成長爲一個男人或者女人的。

決定

性別差異只在一瞬

母親的體細胞裏含有“XX”染色體,經過減數分裂形成生殖細胞卵子,所以卵子中都含有X染色體;而父親體細胞中含有“XY”染色體,經過減數分裂形成生殖細胞精子,所以一半的精子中含有“X”染色體,另一半含有“Y”染色體。如果含有“Y”染色體的精子和卵子結合,就會形成含有“XY”染色體的受精卵,不出意外的話應當發育成男孩;反之會形成“XX”染色體,不出意外的話應當發育成女孩。

所以,子女的性別是父親的精子決定的,在精卵結合的那一瞬就已經決定了。此前有一些研究發現母親的飲食習慣可能會對後代的性別產生影響。但美國肯塔基大學生殖生物學博士後劉Z表示,現在還沒有控制女性身體選擇含有某種性別基因的精子的能力,所以自然受孕的情況下,生男生女還是要靠運氣。

在這個階段就有可能出“亂子”。有時候,科學家會發現“XY染色體女人”或者“XX染色體男人”,其中有的是基因混亂造成的。科學家發現,在Y染色體上有一種決定性別的“SRY基因”。它和別的基因一起工作,讓細胞“製造”出男性的生殖器官。但有時候因爲基因漂移,X染色體上也帶有SRY基因,於是就出現了一種“XX男”。“XX男”擁有睾丸,但因爲他沒有Y染色體上的其他基因,所以男性的第二性徵難以發育。還有一些著名的病症,比如特納氏綜合徵,患者的性染色體比一般人少一個,只有一個X,這種病人會表現爲發育不良,女性特徵不明顯;與之對應的克林菲爾特綜合徵則是XXY男性,會表現出部分的女性特徵。更罕見的情況是一個人體內既有卵巢也有睾丸,數種遺傳問題可以導致這種情況的出現。

推進

一次漫長的旅行

在受精之後大約6周的時間裏,男性和女性的胚胎都是一模一樣的。在胚胎裏,卵巢和睾丸是以相同的組織“製造”的。在6周大的時候,則開始出現男女生殖器官的區別。胚胎是根據什麼來“決定”這個區別的呢?在第六週裏,XY染色體中所包含的男性基因會和別的基因合作,讓細胞像“做花捲”一樣把睾丸從原本是微小皺褶的組織中“做”出來,而女性會相應地產生卵巢。

女性胎兒的卵巢則從中間向下移至尿道和輸卵管附近,以確保卵子不需爲受精長途跋涉。男性G丸下移的距離較遠,甚至離開身體落至陰囊中。爲什麼睾丸要走這麼遠呢?這是因爲哺乳動物是恆溫動物,但量多質佳的精子卻必須在低於體溫的環境中才能產生,所以睾丸要搬家到身體外面。由於G丸必須移動相當長的距離才能落到陰囊,也使得精索繞成一個大圈。這會使得精索上方的體壁變薄,假使有段小腸從該處捅出,便會造成各種類型的疝氣。

那麼,爲什麼開始的時候不就在身體下端形成睾丸呢?這跟我們人類漫長的演化史有關。美國演化生物學家舒賓在其《你是怎麼來的》一書中解釋說,人類生殖腺開始發育的位置,與鯊魚、硬骨魚類及其他脊索動物相似,起初形成於較上方靠近肝臟的地方,然後才發育爲生殖腺。成年鯊魚及硬骨魚類的生殖腺仍保留在肝臟附近,或許是其祖先爲了便於精子在體腔內部發育。所以,睾丸的漫長旅行和疝氣其實反映了人類演化的歷史,即我們過去是魚類。

差異

同一源頭 分道揚鑣

睾丸一產生就開始“工作”。在新生的睾丸分泌的男性激素的影響下,男性的內外生殖器官開始產生。在第9周的時候,胎兒的外陰區域看上去完全是一模一樣,因爲它們都是由同樣的“材料”製成的。之後區別越來越明顯。

在大約11周的時候,男孩的“小茶壺”已經相當明顯,而到20周時,女孩纔看起來像個女孩。劉Z表示,在胚胎階段,母親身體裏分泌的激素會影響胎兒的發育,很多污染物也會起到類似激素的作用,導致畸形。在出生之後,睾丸和卵巢的活動大大減弱,在出生的3個月之後停止分泌激素。弗洛伊德說,這三個月的“嬰兒性腺分泌期”產生了“嬰兒性慾”,之後進入“性慾潛伏期”。在此之後,和性發育有關的腺體受到抑制,人類開始了漫長的兒童期。

隨着性激素的分泌,到了11歲之後,重要而麻煩的“青春期”開始了。劉Z說,人的基因中包含有“時鐘”,可以激發青春期的來臨,此時下丘腦發出信號,讓受到抑制的腺體重新開工。在促性腺激素等激素的影響下,男性睾丸發育成熟,開始產生精子;而女性的卵巢發育成熟,開始產生卵子。同時,男女的身高體重都有了很大增加,第二性徵也發育成熟。

劉Z說,除了人類,其他哺乳動物也有青春期。青春期之後,我們才能真正成爲“男人”或者“女人”,從而進入讓人愛恨交加,豐富多彩而又寂寞難當的成人世界。

假如陰陽“不調和”

兩性畸形,英文叫“intersex”,指人生下來之後兼具兩性的特徵。這種混合可能是基因層面的,也可能是同時具有男女的部分生殖器官。不過,現在在英文世界裏,“intersex”一詞被認爲有歧視的意義,替代這個詞的詞彙是“性別發育紊亂”,簡稱DSD。

DSD有很多種類型,其中有兩種最常見,一種是“性別模糊”,比如有着女性外生殖器,同時有着長似陰莖的陰蒂;另一種叫“5阿爾法還原酶缺乏症”(deficiency of 5 alpha-reductase),患有這種病的人生下來看起來是女性,但到青春期時卻會出現男性特徵,普利策獲獎小說《中性》的主人公卡爾就患有這種病。

美國生物學家和性別理論家安妮・斯特林(Anne Fausto Sterling)曾經提出,人類存在五種性別,而非傳統觀念裏的兩種。這五種性別分別是:1、男性;2、女性;3、男性假兩性畸形(有睾丸,同時男性特徵不明顯或有女性特徵);4、女性假兩性畸形(有卵巢,同時女性特徵不明顯或有男性特徵);5、真正的兩性人(同時有睾丸和卵巢組織)。不過,性學專家愛麗絲・德萊格(Alice Domurat Dreger)並不同意這種分類法,因爲它武斷地把人分成“男性”和“女性”,認爲其他的都是“畸形”,其實情況要複雜得多。
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