知几基因研究院 | 抽烟让Y染色体消失，但没有它，你也可以生儿子

吸烟有害健康。关于吸烟的危害相信每个人张口就能说出一串。

吸烟人群体能下降比不吸烟的人下降的更快，皮肤也更容易松弛、皱纹更深、累积的色斑也会更多，换句话说，就是老的更快。并且，这些伤害不仅是对主动吸烟者而言，对于被动吸烟（吸二手烟）的人也会有同等的伤害。

这组照片来自于媒体对一对双胞胎姐妹十年的跟踪拍摄。不吸烟的姐姐（左）和吸烟的妹妹（右）的外貌在十年内产生了不小的差异。图片来源：央视新闻

科学数据也说明，抽烟的人有更高的癌症风险，甚至还会对下一代造成影响：在怀孕期间吸烟或是有吸烟史的女性有更大的几率流产和早产，生下先天不足的婴儿。吸烟对妇女的伤害远高于男性。

非吸烟者的肺呈现鲜明的淡粉红色，而吸烟者的肺部布满了浅黑色的小点。图片来源：央视新闻

但你有没有想过，吸烟还会直接影响到染色体，甚至让染色体消失呢？

这可不是危言耸听，「吸烟与Y染色体丢失相关」这一结果已被科学家在实验中证实，实验结果由世界最权威的期刊Science公布。

正常情况下，人体内只有23对染色体，其中22对是常染色体，1对是性染色体。22对常染色体在人体内都是一样的，只有性染色体有所差别。这一差别就决定了我们是男是女。男性的性染色体是XY，女性则是XX。

1956年，美籍华裔遗传学家Joe Hin Tjio和Levan首次发现人的体细胞的染色体数目为46条

染色体的主要成分是DNA和蛋白质。其中，DNA是主要的遗传物质，决定了诸如我们是男是女、胖瘦高矮、聪明与否等等各种生物性状特征。

DNA上哪怕是一个小小的基因发生突变，都会对人体造成巨大影响。比如，我们在上周的癌症专题中提到的RAS专题中提到的RAS基因突变，能在至少30%的癌症患者体内被检测到。（相关阅读：美国FDA批准的新药，成多种癌症治疗福音）

所以，染色体层面的改变对生命体的影响是非常大的。例如大家熟知的21-三体综合征（唐氏综合征）就是因为多了一条21号染色体，胎儿流产率高达60%，存活下来的也基本有智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形等特征。又如，女性少一条X染色体（45-XO）或多一条Y染色体（47-XXY）也会导致不孕症、流产和畸胎等生殖功能障碍。

第60届戛纳电影节影评人周单元奖获奖影片《我是女生也是男生XXY 》讲述的就是一名生来性染色体异常的孩子的故事。

再回到之前我们提到的吸烟会让Y染色体丢失的实验。

实验中，研究人员选择了三类代表群体，组成了超过6000名男性的样本：第一类是1958年前出生参加了双胞胎基因（Twin Gene）的人群；第二类是在55-88岁间定期接受体检、保存了血液和DNA等生物样本用于研究参与了ULSAM计划的人群；第三类是从瑞典乌普萨拉地区随机抽取1000名的70岁的居民。

在对样本人群的血液中Y细胞及生活习惯进行详尽分析后，结果研究人员发现：

1.长期吸烟与Y染色体丢失之间有强的正相关；

2.吸烟越多，染色体越短；

3.曾有吸烟史但后来戒烟的人群，Y染色体的长度在一定程度上会恢复；

吸烟的男性血液中的Y染色体丢失情况显著高于不吸烟的男性。图片来源：science

据论文第一作者乌普萨拉大学生命科学实验室的扬·杜曼斯基（Jan P. Dumanski）介绍，存在Y染色体丢失的男性会有更高的罹患癌症风险，并且是所有类型的癌症。

无精症，少精症，弱精症患者和原因不明的症患者，以及不明原因配偶习惯性流产的男性都需做Y染色体缺失检查。在欧美发达国家，Y染色体微缺失已经成为男性不育的常规检查项目。

不过也不需要太担心。

Y染色体一直都在自然变短，但没有Y染色体并不意味着无法生育后代。

根据研究，Y染色体的诞生最早可追溯到1.8亿年前常染色体的突变，而哺乳动物的诞生则要早得多，大约在2亿多年前中生代的三叠纪。从诞生开始，Y染色体就傲娇的不愿意跟X染色体重组互换遗传信息，因此只能自己跟自己玩儿的Y染色体就开始不断的丢失遗传信息，以致于越来越短，不断退化。据统计，Y基因已经丢失了1393个基因（总数1438）；1000万年后，Y染色体携带的遗传信息将全部遗失。

至于繁衍后代。Y染色体上与男性性别决定及生育直接相关只有两个：睾丸决定因子Sry和精原细胞增殖因子Eif2s3y。
科学家已经在动物实验中验证，去掉这两个关键基因打造出的「无Y染色体小鼠」，依旧能产生生殖细胞并生育后代，并且其后代很健康，和普通小鼠的寿命没有差异，在没有外力的干涉下依旧能继续生殖繁衍。

乍一看来，其实Y染色体变短并不影响繁衍后代，但吸烟的诸多危害还是已经证实了得，吸烟引起Y染色体变短进只是开始，更重要的还是更高发的癌症。因此研究院还是提醒大家，为了自己和家人的健康，尽量少吸烟。

今天关于Y染色体的故事，我们就说到这里。

参考资料

[1]Jan P. Dumanski,Chiara Rasi,Mikael Lönn,Hanna Davies,Martin Ingelsson,Vilmantas Giedraitis, Lars Lannfelt, Patrik K. E. Magnusson, Cecilia M. Lindgren,Andrew P. Morris,David Cesarini, Magnus Johannesson, Eva Tiensuu Janson, Lars Lind,Nancy L. Pedersen, Erik Ingelsson,Lars A. Forsberg.Smoking is associated with mosaic loss of chromosome Y.Science  02 Jan 2015:Vol. 347, Issue 6217, pp. 81-83.DOI: 10.1126/science.1262092

[2]Yasuhiro Yamauchi,Jonathan M. Riel,Victor A. Ruthig,Eglė A. Ortega,Michael J. Mitchell,Monika A. Ward.Two genes substitute for the mouse Y chromosome for spermatogenesis and reproduction.Science  29 Jan 2016:Vol. 351, Issue 6272, pp. 514-516.DOI: 10.1126/science.aad1795 

[3]Andersson, Mea, et al. "Chromosome Y-specific DNA is transferred to the short arm of X chromosome in human XX males." Science, vol. 233, 1986, p. 786+. Academic OneFile, Accessed 15 Oct. 2017.

点击「‍阅读原文‍」了解更多基因的秘密