Elizabeth Pollitzer说,男性和女性细胞可以表现不同——现在是研究人员、期刊和资助者认真对待这一问题的时候了。
将肌肉来源的干细胞移植到患病的肌肉中可以再生肌肉,这一现象为人类治疗提供了巨大的潜力。但多年来,研究人员一直对这些细胞的不可预测性感到困惑——有时它们会促进快速再生,有时则完全没有。2007年,宾夕法尼亚州匹兹堡大学的干细胞研究员约翰尼·华德领导的一个小组突然发现了一个相当令人惊讶的解释——性1.从雌性小鼠身上提取的肌肉干细胞移植到任何一种雄性小鼠的患病肌肉中,都比从雄性小鼠身上提取的肌肉干细胞更快地再生出新的肌肉。
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研究人员还发现,从雄性和雌性小鼠身上提取的细胞对压力的反应不同2人类细胞中许多代谢物的浓度在两性之间存在巨大差异3..越来越多的证据表明,细胞因性别而异,与他们接触性激素的历史无关。这些差异可能对许多疾病的易感性、病程、诊断和治疗产生重大影响。然而,大多数细胞生物学家并没有注意到他们所使用的细胞是来自男性还是女性4.
1997年至2001年间,美国食品和药物管理局(FDA)从市场上撤回了10种处方药,其中8种对女性的危害大于对男性的危害go.nature.com/ksindo).非处方药中使用的成分也会给女性带来更大的健康风险。例如,2000年,FDA采取措施,从所有药品中去除苯丙醇胺(许多非处方药的一种成分),因为据报道,苯丙醇胺会增加女性脑部或大脑周围组织出血的风险,而男性则不会。这种药物疗法是通过基础研究开发出来的,但如果被研究细胞中与性别相关的差异对观察到的效果起到了重要作用呢?
这个潜在的主要问题有一个相对简单的解决方案。研究人员、期刊和同行审稿人必须只关注细胞性别,以及它是否会影响研究结果。
有男性
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作为一名计算机专家,细胞的性别从来没有对我的研究产生过直接影响。作为genSET项目的负责人,我了解到这个问题。genSET是一个由欧盟资助的项目,研究性别问题在科学中是如何或应该如何解决的www.genderinscience.org).事实证明,最令人担忧的不是招聘或资助方面的不平等,而是在实验的设计、分析和报告中缺乏性别考虑。
2010年,genSET召集了一个由14名专家组成的小组,他们审查了来自一系列领域(不仅仅是细胞生物学)的120多篇论文,并产生了一份包含13项建议的共识报告go.nature.com/kxnpfn).他们呼吁在研究设计、研究过程以及科学家和实验室管理人员的培训中更彻底和系统地纳入性别和性别分析。
多年来,临床研究已经认识到性别和性别确实很重要,在这个领域,研究人员经常以不成比例的男性为样本。例如,2009年的一篇评论5数百项癌症临床研究显示,75%的患者中女性代表性不足,这表明女性获得实验性药物的机会比男性少,对已批准药物的反应可能更差。
这种不平衡延伸到了基础研究领域。当日记疼痛回顾其2007年的发表记录,该杂志发现在过去十年中,至少79%的动物研究仅使用男性受试者,只有8%的研究仅使用女性受试者。另有4%被明确设计用于测试性别差异,其余的没有具体说明6.
激素并不能完全解释这些性别差异——在暴露于性激素之前,从雄性和雌性大鼠身上分离出来的胚胎神经元对压力有不同的细胞反应。女性细胞对诱导程序性细胞死亡(细胞凋亡)的物质更敏感,而男性细胞对缺氧、缺血和其他形式的应激反应更大7.女性细胞也比男性细胞对乙醇表现出更大的敏感性——同样,这与激素的影响无关2.
这些细胞行为的二态性可能是因为不同的代谢途径。基因组数据的性别分层分析,着眼于控制关键酶的基因的位置和表达(如酶CPS1基因(涉及蛋白质和氮代谢)揭示了女性和男性之间的显著差异3..代谢反应的产物可能被用作糖尿病和阿尔茨海默病等疾病的生物标志物,但临床医生可能并不总是意识到,他们应该预料到男性和女性的代谢物水平不同。
前进的道路
我在攻读第一个学位时,选修了分子和细胞生物学、生物化学、遗传学和物理学等课程,这有助于我认识到这个问题的重要性。分子生物学家和物理学家莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins)向我介绍了科学中的社会责任这个话题。威尔金斯当时是伦敦国王学院(King’s College London)新成立的生物物理系的系主任。自那以后,科学中的性别主题以一种令人兴奋的形式出现,为研究开辟了新的方向,同时提高了其质量和功效。
第三届性别峰会将于11月在华盛顿特区举行,由美国国家科学基金会(www.gender-summit.com).峰会将讨论在基础科学和应用科学中理解和解决性和性别问题。
为期三天的活动包括由100多名演讲者提供广泛的主题。与会者将能够了解性别差异在参与细胞调节的生化过程的基本层面上的影响;干细胞再生特性的二态效应以及对女性和男性代谢特征差异的深入了解如何改变诊断、治疗和健康经济学。这很及时:几周前,当我参加在俄罗斯圣彼得堡举行的第38届欧洲生化学会联合会(Federation of European biochemistry Societies)大会时,我惊讶地发现,在计划好的演讲标题中没有提及性别和性别差异。
如果只与一种或多种性别的人合作,请说明这一点,并解释原因。
科学家们能做的最重要的事情就是承认男性和女性细胞之间存在差异,并在设计实验时牢记这一点。不要将雄性细胞和雌性细胞结合在一起——将它们分开,最好在每一组中进行相同的实验。如果只与一种或多种性别的人合作,请说明这一点,并解释原因。动物和人体研究应该遵守同样的规则。
同行审稿人、编辑和资助者可以通过坚持让研究人员确定性别和性别是否以及如何影响他们的研究结果来帮助实现这一改变。在2007年的分析之后,疼痛发布的指导方针规定,药物试验必须包括足够数量的男性和女性。2012年3月,美国生理学会(American Physiological Society)发布了一项政策,要求在动物或人类研究的论文中识别性别go.nature.com/bmvgiz).科学界的每一个成员都有能力和责任为细胞做同样的事情。
参考文献
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Penaloza, C.等人。美国实验生物学学会联合会J。23, 1869-1879(2009)。
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维兹曼,t.m. &帕杜,m.l。(eds)探索生物学对人类健康的贡献:性别重要吗?(美国国家科学院出版社,2001)。
贾格斯,R.等。癌症115, 3293-3301(2009)。
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Du, L.等。生物。化学。279, 38563-38570(2004)。
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细胞性很重要。自然500, 23-24(2013)。https://doi.org/10.1038/500023a
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