【正文】 Developmental Biology 第八章 性別決定 Sex determination Developmental Biology 性別表現(xiàn)型的決定 公元前 335年 ， Aristotle指出性別決定于熱 (heat)，當(dāng)母親子宮的冷超過 父親的精熱時(shí)子代發(fā)育為 female， female是發(fā)育不健全的 men。 1600s/1700s，已認(rèn)識(shí)到 female可以產(chǎn)生能夠傳遞親本性狀的卵子。 19世紀(jì)末之前 ， 人們認(rèn)為溫度、營養(yǎng)、年齡等環(huán)境因素決定了性別。有 利于能量和營養(yǎng)儲(chǔ)存的因子將使一個(gè)人生產(chǎn)女嬰，而有利于能量和營 養(yǎng)利用的因子則使人有男嬰。 20世紀(jì)初 ， Mendel定律重新發(fā)現(xiàn) (1900)、 McClung發(fā)現(xiàn)性染色體 (1902)、 Stevens和 Wilson在昆蟲上發(fā)現(xiàn)了性染色體組成與性別的關(guān)系 (male=XY or XO, female=XX)(1905)， 從而認(rèn)識(shí)到遺傳物質(zhì)在性別 決定中起重要作用。 20世紀(jì) 50年代 ， 確立了哺乳動(dòng)物性別決定的兩條規(guī)律： 性腺的分化決定 了性別的分化； Y染色體決定雄性。 Developmental Biology 1. Primary sex determination:指生殖腺發(fā)育為睪丸或卵巢的選擇。胚胎生殖腺 (gonad)的發(fā)育命運(yùn)決定于其染色體組成， Y染色體的存在使生殖腺的體細(xì)胞發(fā)育為 testis而非 ovary。 ., 基因型為 XXY的 Klinefelter綜合癥患者的表型為 male，但不具生殖力；基因型為 XO的 Turner綜合癥患者為不能產(chǎn)卵的 female。 2. secondary sex determination:指睪丸或卵巢形成后，由它們 分泌的激素來影響性器官的發(fā)育。 在出現(xiàn)睪丸的胚胎中，中腎旁管 (Mullerian duct)退化，而中腎管 (Wolffian duct)分化為輸精管、附睪、精囊。 在出現(xiàn)卵巢的胚胎中，中腎管退化，中腎旁管分化為輸卵管、子宮等。 Developmental Biology 一、性別決定的復(fù)雜性 我們知道，人類的性別決定是 XY型，即正常女性的性染色體是 XX，正常男性是 XY， 這種表現(xiàn)在染色體上的性別決定對于大多數(shù)正常人來說是非常明確的。男性與女性從外觀上就能區(qū)別，簡單得連幼兒園小朋友一般根據(jù)他們自己的判斷，基本上也能準(zhǔn)確無誤地區(qū)別稱呼“叔叔”和“阿姨”，這似乎是涇渭分明之事。然而，事實(shí)上并不那么簡單。人類的性別決定是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，特別是對于其發(fā)生的機(jī)制問題至今仍未徹底弄清楚。下面我們就從幾個(gè)方面來探討一下性別決定的復(fù)雜現(xiàn)象。 Developmental Biology 1. 性別決定的分化發(fā)育過程 通常所講的 XX、 XY的性別決定，嚴(yán)格來講只是在染色體水平上的遺傳性別決定，這是在受精階段所確定的性別決定基礎(chǔ)，所以有的人類遺傳學(xué)書上干脆稱XX者為“染色體女人”， XY 者為“染色體男人”。按照老的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為，在這個(gè)遺傳性別決定中，卵子是呈中性的，而精子中究竟是帶 X 染色體，還是帶Y 染色體，則是起關(guān)鍵主導(dǎo)作用的；同時(shí)還認(rèn)為，在性染色體之間， X染色體的功能是中性的，而 Y染色體是起關(guān)鍵作用的。即凡是有 1個(gè) Y染色體存在的就可形成睪丸，而無 Y染色體存在的則形成卵巢。這種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)是以若干種出現(xiàn)性染色體數(shù)目異常的性染色體病例為依據(jù)的。 Developmental Biology 例如：單體型 45， X表現(xiàn)為女性；三體型 47， XXX表現(xiàn)為女性； 47, XXY表現(xiàn)為男性；而多體型 48， XXXX表現(xiàn)為女性； 48， XXXY則表現(xiàn)為男 性 。 遺傳性別決定在受精階段形成之后 ， 還需要經(jīng)過相當(dāng)長一段時(shí)期的性別 分化發(fā)育 。 首先在胚胎發(fā)育階段要通過初級性別分化 。 無論是 XX 還是 XY, 受精卵在起初的 67 周之前的早期胚胎階段 ， 從形態(tài)和生理上都是中性的 ， 其原始性腺是由兩部分組成的： 即一個(gè)具有原始卵巢特征的外層組織和一個(gè) 具有原始睪丸特征的內(nèi)部質(zhì)塊 ， 此外還有兩對與性器官發(fā)育有關(guān)的原始導(dǎo)管 一對是將在女性中才可能發(fā)育的繆勒氏管 ， 另一對是將在男性中才可能發(fā)育 的烏夫氏管 。 此階段的胚胎仍然有可能向任何一種性別方向分化發(fā)育 。 而到 67周以后 ， 才是正式通過初級性別分化 ， 即正常 XX胚胎中 ， 原始性腺的皮 質(zhì)部分開始發(fā)育逐漸形成胚胎性卵巢 ， 繆勒氏管逐漸發(fā)育成輸卵管 、 子宮等 女性生殖器官 ， 與其同時(shí) ， 髓質(zhì)部分和烏夫氏管則逐漸退化消失；而在正常 的 XY 胚胎中 ， 則發(fā)育情況正好相反 ， 原始性腺的髓質(zhì)部分逐漸分化發(fā)育為 胚胎性睪丸 ， 午非氏管逐漸發(fā)育為男性生殖器官 ， 其皮質(zhì)部分和繆勒氏管則 逐漸消失 。 這是性別決定的初級分化階段 ， 是形成第一性征的重要時(shí)期 。 Developmental Biology 生殖嵴原基有兩種發(fā)育方向： Testis－ Ovary Developmental Biology 圖 81 人類胚胎性器官外觀發(fā)育 Developmental Biology 哺乳動(dòng)物性腺及其生殖管道發(fā)育的概況 Developmental Biology Developmental Biology Developmental Biology 在這個(gè)初級性別分化中有一條規(guī)律值得注意 ， 那就是說女性第一性征的形成 看來并不是以胚胎性卵巢的發(fā)育為主導(dǎo)條件的 ， 而似乎是由于胚胎性睪丸未 能形成而引起的 。 換句話說 ， 就是 初級性別決定的分化是以胚胎性睪丸能否 形成作為分水嶺的 。 關(guān)于這一規(guī)律是通過對兔和小鼠胚胎的外科手術(shù)實(shí)驗(yàn)得 到證實(shí)的 。 如果人為損傷實(shí)驗(yàn)動(dòng)物早期胚胎的原始性腺 ， 其結(jié)果是這個(gè)胚胎 最終只能出現(xiàn)雌性的第一性征分化 。 人類胚胎病例中也反映出類似現(xiàn)象 。 再 到青春期 ， 則性別決定的分化發(fā)育進(jìn)入次級性別分化階段 ， 這也就是 形成第二性征的重要時(shí)期 。 第二性征除表現(xiàn)在外部形態(tài)和性生理之外 ， 還包 括骨骼 、 肌肉和血液等內(nèi)部構(gòu)造特征以及新陳代謝速率等方面的性別差異 。 從 原始的遺傳性別決定 到 初級性別分化 ， 再到 次級性別分化 ， 這是性別決定 的分化發(fā)育全過程 ， 無論在其中哪個(gè)階段出現(xiàn)任何遺傳上或發(fā)育上的誤差 ， 都可能引起性別分化的異常 。 例如在初級性別分化上的發(fā)育誤差 ， 會(huì)造成出 生后的第一性征模糊 ， 形成似是而非 、 模糊不清的內(nèi)部生殖系統(tǒng)和外部生殖 器官 。 再則 ， 如果在次級性別分化中出現(xiàn)發(fā)育誤差 ， 也會(huì)造成青春期的第二 性征的模糊不清 。 當(dāng)然對于這些現(xiàn)象我們不能籠統(tǒng)稱之 “ 性別異常 ” ， 這是因 為按照生理學(xué)研究資料表明 ， 人類第二性征發(fā)育是由一系列激素所調(diào)控的 。 Developmental Biology 實(shí)際上 ， 無論男性或女性體內(nèi)是既分泌有雌性的又分泌有雄性的若干類型的 激素 ， 其體內(nèi)是哪種性激素占優(yōu)勢則決定了第二性征分化的方向和強(qiáng)度 。 按 照人類遺傳學(xué)的觀點(diǎn) ， 激素僅僅是控制第二性征的工具 ， 而真正起主導(dǎo)決定 因素的依然是遺傳基礎(chǔ) 。 在人類群體中 ， 從典型的女性到典型的男性之間實(shí) 際上存在著各種不同表現(xiàn)程度的中間類型 。 譬如說 ， 有的女性個(gè)體的第二性 征不明顯 ， 聲調(diào)低啞 ， 甚至長有小胡須 ， 有些像男性；而另有的男性個(gè)體卻 喉節(jié)不明顯 ， 不長胡須 ， 聲調(diào)尖細(xì) ， 舉止形態(tài)有些像女性 ， 這種第二性征的 模糊 ， 有時(shí)真是達(dá)到了撲朔迷離 、 雌雄難辨的程度 。 其實(shí) ， 上述的這些中間 類型的男 、 女絕大多數(shù)還是純正的 “ 染色體女人 ” 和 “ 染色體男人 ” ， 只不過是 由于發(fā)育過程中出現(xiàn)了激素分泌不平衡的緣故 ， 還不能稱之為性別異常 ， 只 有極少數(shù)人才是屬于真正的性別異常 。 2. 性別異常 性別異常是指性腺發(fā)育不全和兩