男女遺傳差異大不同
最後更新時間：2022-04-20
編輯｜蕭如吟
修訂｜蘇明威博士 褚候維博士
自古以來男女天生上就有許多的不同，男生比較高大，力氣也比較大，從事狩獵和農耕；而女生比較細心，從事養育和教育，但這些天生的差異是來自哪裡呢？為了探討男女天生遺傳的差異性，臺灣大學流行病學與預防醫學研究所郭柏秀教授與林菀俞副教授率領研究團隊做了一項有趣的研究。研究團隊以臺灣人體生物資料庫之參與者為對象，排除三等親等遺傳相近的參與者，分析18,425名參與者，探討男女性之26種性狀的遺傳效應，包含了心血管、糖尿病、腎臟、肝臟、身體量測、血液等指標。
我們先來瞭解，文章中分析了哪些類別和性狀及男女之差異，如下表：
依性別存在差異的性狀：
- 以下性狀女性的平均值低於男性
舒張壓、收縮壓、飯前血糖、肌酸酐、尿酸、血尿素氮、總膽紅素、白蛋白、身高、身體質量指數、腰圍、腰臀圍比、紅血球、血紅素、血球比容、教育程度與跟骨強度掃描指數（超過50歲尤其明顯）。
- 以下性狀女性的平均值高於男性
高密度脂蛋白膽固醇、體脂肪率、臀圍（50歲以下尤其明顯）與血小板。
- 50歲以下女性，以下性狀平均值顯著低於男性
三酸甘油酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和糖化血色素。
- 超過50歲女性，以下性狀平均值顯著高於男性
總膽固醇與低密度脂蛋白膽固醇。
有趣的是，50歲前，女性的總膽固醇及低密度脂蛋白膽固醇低於男性，但50歲後卻又顯著高於男性。而50歲前女性較低的三酸甘油酯和糖化血色素，在50歲後，男女就不存在顯著差異了。
單一核苷酸多型性(SNP)與性別交互作用所影響的性狀
SNP是在基因體上單個核苷酸變異形成的遺傳標記，由於性別的不同，可能帶有不同的SNP，故研究團隊想進一步了解，SNP與性別的交互作用關係是否影響上述26種性狀。分析後共發現7個SNP與性別的交互作用關係，分別影響尿酸(２個)、白血球(２個)、體脂肪(1個)、腰臀圍(1個)和血紅素(1個)等性狀。
受到多基因分數(Polygenic Score，PS)與性別交互作用影響的性狀
人體是一個極端複雜的機器，性狀的表現是經由體內各組織系統複雜運作的結果，單一SNP對性狀的影響相當微小，性狀的不同，往往受到許多SNP組合的影響。研究團隊利用PS彙整多個SNP對於不同性狀產生的影響，並探討PS與性別間對於所測量性狀的交互作用。研究團隊發現26個性狀中，有18個存在顯著的PS與性別交互作用，包含：低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、飯前血糖、糖化血色素、尿酸、總膽紅素、身高、身體質量指數、體脂肪率、腰圍、臀圍、腰臀圍比、紅血球、血小板、血紅素、血球比容、教育程度、跟骨強度掃描指數等。
我們將研究報告中的科學數據，化為圖表來解讀會比較清楚：
圖｜前17項複雜性狀中多基因評分（PS）與性別相互作用之關聯性（TWB科普團隊彙整）
- ⇒紅色箭頭處為分界線，超出分界線即表示該性狀中PS與性別有顯著的交互作用關係，超出愈多則愈顯著。
- 女性相對於男性的PS效應：數值顯示該性狀的PS效應，且呈現方式為女性與男性間PS效應差異；例如，PS每增加一個標準差，50歲以下女性的腰臀圍比男性增加0.011。
這張圖透露出好多有趣的訊息，我們挑幾個來看看：
- 你們發現了嗎？SNP與性別最顯著交互作用影響的是「腰臀圍比」！從資料中發現，相同基因的PS效應下，其女性相對於男性腰臀圍比較高，而且不分年齡。至於「臀圍」，則在50歲後才受SNP和性別交互作用影響。
- 「體脂肪率」、「尿酸」、「糖化血色素」、「紅血球」及「飯前血糖」等性狀中，不分年齡在相同的基因效應下，其女性的數值相對於男性皆較低。
- 由於女性50歲以下還會受到體內雌激素的影響，所以從年齡來分組的資料來看，圖表中「血小板」和「低密度脂蛋白膽固醇」顯著的SNP與性別交互作用只存在50歲以下，超過50歲則沒有統計上顯著SNP與性別交互作用，這一結果可能是受到雌激素的影響造成。
- 另外，許多研究指出雌激素和骨質流失有關，停經後的婦女需補充雌激素。在這個研究中也發現超過50歲的女性其「跟骨強度掃描指數」平均數值，會受到SNP和性別交互作用的影響，且平均數值比男性還低。
- 研究顯示綜觀來看，女性在心血管疾病和糖尿病相關指數上較男性健康，但腎臟疾病和肝臟疾病較差。
這樣的成果真是很神奇吧！研究團隊表示：男性和女性由於荷爾蒙環境及其特定的社會角色而在系統上具有不同的環境背景，即使他們具有相同的DNA物質，也可能觸發不同的基因表達，過去往往很難收集和量化這些許多微妙的環境因素，但其實從性別本身也就是一個環境暴露的良好替代因素。
【感謝 臺灣大學流行病學與預防醫學研究所郭柏秀教授及其研究團隊 審閱】
【Taiwan Biobank資料申請研究－原文參考】
Hum Mol Genet. 2020 May 8;29(7):1218-1228. doi: 10.1093/hmg/ddaa040. Sex-specific autosomal genetic effects across 26 human complex traits. Wan-Yu Lin, Chang-Chuan Chan, Yu-Li Liu, Albert C Yang, Shih-Jen Tsai, Po-Hsiu Kuo