男性更易自闭？根在Y染色体 浙大联合华大等机构揭示性染色体的演化奥秘

　　非人灵长类是地球上距离我们最近的“亲戚”，它们与人类同属灵长目，但在漫长的演化过程中，部分物种演化出了明显的外观和体型上的两性差异。虽然人类以及部分类人猿的性染色体早已被解析，但目前大部分的灵长类性染色体乃至基因组的信息仍然未知。

　　近日，浙江大学联合华大生命科学研究院等机构，利用全基因组测序数据，重构了灵长类动物性染色体的演化历程，成果于2023年6月2日发表在《自然-生态与演化》（Nature Ecology & Evolution）。研究由浙江大学医学院张国捷教授主导，与丹麦奥胡斯大学米凯尔·舒尔普教授、昆明动物所吴东东研究员、西北大学齐晓光教授等合作完成。深圳华大生命科学研究院周旸研究员为论文第一作者。

　　人类体细胞具有46条染色体，其中44条（22对）为常染色体，另外两条性染色体决定了性别差异，女性的性染色体组成为XX，男性为XY。

　　目前的主流学说认为，性染色体起源于一对祖先常染色体，在演化过程中，Y染色体上出现了性别决定基因，在自然选择的作用下，最终导致与X染色体间的重组抑制。而重组抑制也导致了Y染色体无法通过重组将中性或略微有害的突变清除，伴随着重复序列的累积急剧退化。

　　由于重组抑制的作用，灵长类Y染色体上绝大部分的祖先基因都在演化过程中迅速累积了大量的突变，发生了功能性退化甚至丢失，只有约十分之一的基因被保留下来，且不同物种间保留下来的基因也有一定差别。然而，一些从祖先常染色体上遗传演化而来的Y基因，由于其功能的重要性，在大部分物种中得以被保留下来。这些基因与物种的生殖发育有关，也参与到了生物个体一般的转录翻译调控过程中。

　　在灵长类中最引人注意的Y基因之一是NLGN4Y——它在29个灵长类一半的物种（包括人）中都被保留了下来，这暗示着它可能对大多数的雄性灵长类都具有重要的作用。该基因主要负责编码I类膜蛋白且可能与神经系统的功能性突触形成有关，与其X的同源基因NLGN4X间存在一个关键的氨基酸编码突变，已有报道发现这一氨基酸差异与自闭症雄性发病偏好存在关联。

　　此次研究发现，NLGN4Y上这个氨基酸编码突变早在类人猿下目的祖先就已产生而且一直保留至今，这意味着该突变的形成可能对类人猿下目的雄性发育有重要意义，而该突变的副作用也引发了雄性自闭症发病偏好性。

　　X、Y性染色体上的重组抑制的发生往往不是连续渐进式进行的，而通常是通过诸如染色体大片段的反转或易位产生的，这种现象被称为“演化断层”。从1.8亿年前到现在，在形成人类的性染色体的演化过程中发生了多次的重组抑制，一共包含5个演化断层（S1-S5）。