大腦疾病對男性和女性的影響各不相同。 男性的注意力缺陷多動障礙發病率較高，而情緒障礙在女性中似乎更為常見。 這些統計數據是醫療系統的偶然現象，還是具有生物學根源？ 以往的研究試圖通過分析整體腦組織樣本回答「生物學性別是否在基因層面改變大腦」這一問題，但這種方法掩蓋了細胞層面的過程。
由美國國家衰老研究所神經遺傳學家Alex DeCasien領導的一項新研究，通過對15名男性和15名女性的169個腦樣本進行單細胞解析度的基因表達分析，提供了更為清晰的視角。 研究人員發現，性別與多個腦區域中3000多個基因的表達變化相關聯，這些變化可能影響疾病風險。 專家表示，目前尚不清楚這些差異是由遺傳因素還是不同性別之間的社會化差異造成的，但研究結果提供了一個"寶藏"般的資訊庫。
微小但一致的變異
DeCasien及其團隊使用單核RNA測序技術分析了來自26-78歲捐贈者的六個皮層區域。 以往對大腦性別差異的分析表明，某些腦區在男性或女性中具有更大的灰質體積。 DeCasien團隊則研究了在女性中更大、在男性中更大或無差異的區域數量相等的樣本。
研究團隊發現，體積差異並非由細胞數量變化所致。 相反，他們認為神經元大小和形狀的差異可能是原因。
當他們詳細檢查基因表達水準時，發現性別在基因表達變異中所佔比例不到1%。 儘管如此，仍有3000多個基因在一個或多個皮層區域中顯示出性別差異。
毫不意外，最大差異出現在位於X和Y性染色體上的基因中。 但大多數存在差異的基因並不位於性染色體上——這令人驚訝，因為科學家此前在大腦中僅識別出少數與性別相關的常染色體基因變異。
作者指出，這些差異大多似乎與性激素表達相關。 在女性中表達更多的基因啟動子含有對雌激素和孕激素等女性性激素產生反應的元素，而在男性中表達更多的基因則富含對睾酮產生反應的元素。
與腦部疾病的關聯
這些差異在實踐中意味著什麼？ DeCasien團隊研究了性別偏向基因的功能。 這些基因與激素信號通路、細胞外基質成分、代謝過程和突觸功能
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相關聯。
性別偏向基因還與基因組中與腦部疾病相關的位置重疊，包括ADHD、精神分裂症和阿爾茨海默病。 作者指出，未來需要對這些關聯進行詳細研究。
在一篇獨立評論中，冷泉港實驗室神經科學家Jessica Tollkuhn和密歇根州立大學神經科學家Stephen Marc Breedlove表示，這些發現"為發現男性和女性差異化疾病風險的生物標誌物和/或治療靶點提供了一個寶藏"。 Tollkuhn和Breedlove並未參與當前研究。
儘管有這些證據，DeCasien及其團隊在研究成年人時，無法確定這些基因表達差異的原因。 研究團隊將具有XX染色體的個體歸為女性組，將具有XY染色體的個體歸為男性組，但尚不清楚這些表達差異是在早期發育中產生，還是後來由於社會因素所致。 Tollkuhn和Breedlove寫道，DeCasien團隊"明確承認，他們研究中報告的性別相關差異可能源於社會化和經驗的差異"。