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女性生来就有两条X染色体，分别从父母那里遗传一条。但在它们身体的每一个细胞中，只需要一条X染色体——所以另一条就会随机失活。有些细胞只使用母系X染色体；另一些只依赖于父系X染色体。
女性生来就有两条X染色体，分别从父母那里遗传一条。但在它们身体的每一个细胞中，只需要一条X染色体——所以另一条就会随机失活。有些细胞只使用母系X染色体；另一些只依赖于父系X染色体。
现在，加州大学旧金山分校的研究人员发现，当雌性小鼠的脑细胞只表达母系X染色体时，它们的记忆和认知能力比同时表达母系和父系X染色体的雌性小鼠衰退得更快。
这一发现发表在1月22日的《自然》杂志上，它可以解释两性之间大脑衰老的差异，因为男性只继承母亲的X基因，也可以解释女性个体之间的差异。
“这些发现提高了一种可能性，即一些纯粹偶然表达更多母亲X染色体的女性可能随着年龄的增长而出现更多的认知障碍，或者患阿尔茨海默氏症等疾病的风险增加，最终，它还可以帮助我们找到减缓两性大脑衰老的建设性策略。”加州大学旧金山分校衰老和神经退行性疾病神经学教授Dena Dubal说。
X标记大脑
之前的研究已经暗示，X染色体对大脑健康至关重要。大多数女性有两条，而大多数男性只有一条。X染色体的突变通常会导致智力障碍，而出生时只有一条X染色体（被诊断为特纳综合征）的女性可能会有认知障碍。一些研究人员假设，X染色体可以帮助解释认知、言语记忆或脑部疾病风险方面的性别差异。
“鉴于X染色体富含与大脑相关的基因，了解它在大脑衰老中可能扮演的角色对我们来说变得非常重要，”加州大学旧金山分校博士后、这项新研究的第一作者Samira Abdulai-Saiku,博士说。
Dubal和Abdulai-Saiku对X染色体的来源——来自母亲还是来自父亲，是否对细胞有影响特别感兴趣。他们知道，当卵子和精子细胞形成时，化学标签被添加到染色体上的某些基因上。这些标记的不同取决于染色体是来自母亲（卵子）还是父亲（精子）。当每条染色体在细胞中使用时，这些标记会影响哪些基因被激活。
在这项新研究中，研究小组培育的雌性小鼠要么只表达母系X染色体，要么表达母系和父系X染色体的混合物。
Dubal说：“X染色体偏斜在人类中很常见，当然有些女性的母系X染色体水平比其他人高或低，这只是偶然。关于这种情况的潜在后果的研究很少。”
母系染色体的作用
Dubal和Abdulai-Saiku发现，只有母系X染色体活跃的雌性小鼠，随着年龄的增长，记忆力和学习能力会变差。在这些小鼠的大脑中，母体的X染色体加速了海马体的生物老化，海马体是大脑中对学习和记忆至关重要的区域。
Dubal解释说：“我们发现，这些动物的大脑衰老速度真的比那些基因完全相同、父母的X染色体都开启的姐妹更快。”
通过对脑细胞的详细分析，研究小组随后能够识别出某些基因，这些基因在母体X染色体上完全沉默，而在父亲的X染色体上却没有。
当研究人员使用CRISPR基因编辑技术激活雌性小鼠母体X染色体上的沉默基因时，它们在老年时变得更聪明。
Abdulai-Saiku说：“总之，所有这些实验都向我们表明，X染色体的亲本来源对大脑健康有很大的影响。”
进化的根源吗?
这项新研究并不是为了测试为什么母亲的X染色体比父亲的X染色体会加速大脑衰老。然而，Dubal假设母体染色体上沉默的基因可能在生命早期传递优势。
她说：“这种基因表达模式可能真的对大脑发育有益，但在以后的生活中，这种权衡是存在的。”
Dubal希望继续研究X染色体在大脑衰老中的作用，以及它是否可以解释人们患大脑疾病或记忆丧失的风险。
“你从母亲那里继承的X染色体正在关闭基因，加速衰老，损害认知能力，”她说。“我们能扭转这种局面吗？”
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