这项研究显示，男性和女性的线粒体基因活性存在显著差异。这是首项调查线粒体基因组中37个基因的影响的研究，这些基因在桡足类动物和人类中是共享的。研究表明，男性在所有编码蛋白质的线粒体基因上表现出比女性更高的活性。尽管这项研究关注的是被称为桡足类的小型海洋生物，但其发现对人类健康具有重要意义。
根据海洋与环境生物学家苏珊·爱德蒙兹的说法，“我们发现了一个显著的‘男人来自火星，女人来自金星’的模式。”
爱德蒙兹指出的是线粒体之间的差异，这些线粒体负责产生能量，而不是人类心理上的差异。
作为南加州大学多恩赛夫人文学、艺术与科学学院的生物科学教授，爱德蒙兹最近在《美国国家科学院院刊》上发表了她的研究，强调了男性和女性线粒体基因活性之间的显著差异。
尽管这项研究关注的是桡足类动物，爱德蒙兹强调这些发现可以对人类医学产生重大影响。她提到，“这些动物的线粒体基因组与我们非常相似，具有相同的基因、功能和基因组大小。”
许多与线粒体功能障碍相关的人类疾病影响身体的多个部分，包括肌肉、像肝脏和胰腺这样的器官、大脑以及眼睛和耳朵等感官器官。肌肉萎缩症、糖尿病和阿尔茨海默病等疾病都是与线粒体功能障碍相关的疾病的例子。
虽然目前对这些疾病的治疗大多对男性和女性相同，但爱德蒙兹认为，她的研究表明这种方法往往不足。她指出，“我们的研究结果强调了开发性别特异性线粒体疗法的重要性。”
性别间的线粒体差异
科学家们认为线粒体起源于15亿年前被另一个细胞吞噬的单细胞生物。随着时间的推移，这些被吞噬的生物为其宿主细胞专门从事能量生产。这种有益的共生关系在进化过程中持续存在。
这种两种生物的古老结合解释了为何线粒体拥有独立于细胞核的独特基因组。
目前已知线粒体内的基因活性在性别之间存在差异。爱德蒙兹解释道，“线粒体的功能在男性和女性之间可能有所不同，他们通常具有不同的能量需求和权衡。”
爱德蒙兹旨在更深入地探讨这些性别差异。她的研究试图识别男性和女性中最活跃的线粒体基因，以及这些基因如何与两性中的核基因相互作用。
为了确保观察到的性别差异是由于线粒体造成的，她研究了一种缺乏性染色体的桡足类物种。
性染色体也可能导致男性和女性之间的差异，而将这些影响与性别特异性的线粒体影响分开是具有挑战性的。
研究揭示性别间线粒体的显著差异
爱德蒙兹的团队是首个研究桡足类动物和人类共享的线粒体基因组中所有37个基因影响的团队。
她发现男性在所有编码蛋白质的线粒体基因上表现出比女性更高的活性。男性还显示出与影响细胞能量代谢相互作用的核基因和线粒体基因的表达增加。
相反，女性表现出与线粒体的产生和维持相关基因的较高表达。
这些差异为何重要？尽管线粒体只含有少量核DNA，但研究表明线粒体基因影响核内所有12条染色体的过程，产生广泛影响。
此外，参与相互作用的线粒体和核基因在性别之间主要是不同的。
对线粒体疾病的影响
爱德蒙兹暗示这些发现可以指导人类线粒体疾病的治疗，特别是线粒体替代疗法。这种方法涉及用来自供体的健康线粒体替代母亲的卵子中缺陷的线粒体。
她解释道，“我们的结果表明，切换到不同类型的线粒体并不像更换电池那么简单。供体线粒体与核DNA之间的不匹配可能会在整个基因组中产生性别特异性的后果。”
理解核基因与线粒体基因之间的相互作用，以及这些相互作用在性别之间的差异，可能有助于医疗提供者选择合适类型的线粒体，以提高这些疗法的成功率。
未来的线粒体研究
在即将进行的研究中，爱德蒙兹计划使用更多的方法来探索线粒体功能中的性别特异性差异。她认为，她的研究设计避免了性染色体，可能也会鼓励其他科学家进行类似的研究。
她提到，“我希望科学家们能将这视为一个有说服力的证据，表明线粒体对基因表达的性别特异性影响，因为它没有受到性染色体效应的干扰。”
