造就一个男人是一项复杂的文化任务。造就一个雄性——大自然的工作——也并非易事。第一个要求是Y染色体上的性别决定基因,称为SRY基因:它使胎儿能够构建睾丸,而睾丸则产生男性特质的必备物质——睾酮。但仅仅有睾酮是不够的;还需要第二种激素才能产生正常的、有生育能力的雄性。德克萨斯大学休斯顿MD安德森癌症中心的分子遗传学家Richard Behringer及其同事已经证明了这种激素在雄性小鼠中有多么重要。当它不存在时,雄性会发育成不育的假两性畸形——这意味着它们同时拥有女性和男性的内部生殖管道。Behringer说,它们看起来像正常的男性。除非你往里面看,否则你不会知道有什么不对劲。
Behringer解释说,在哺乳动物中,雄性和雌性胚胎在发育的早期阶段是相同的。每个胎儿都有一组性腺——生殖腺,它们会发育成睾丸或卵巢。如果性腺接收到SRY基因的信号,它们就会发育成睾丸。否则,它们就会发育成卵巢。
但这种“单性”蓝图包含了从性腺延伸到胚胎泌尿系统的两套生殖管道。一套管道可以发育成三种女性器官:输卵管(在人类中称为输卵管),它将卵子输送到子宫;子宫本身;以及阴道的上部。在附近还有另一套管道,可以发育成男性输送系统:附睾,精子在此成熟;输精管,将成熟的精子从睾丸输送到阴茎的管道;以及精囊,它向输精管分泌一种液体,帮助精子快速前进。Behringer说,这不像性腺,你有一对性腺必须变成其中一种或另一种。你有两套管道,你必须根据是雄性还是雌性,让一套管道分化,另一套管道退化。这需要更多的协调。
然而,造就一个女性仍然相对简单:在没有睾酮的情况下,胚胎的男性管道会萎缩。但研究人员长期以来一直怀疑,要造就一个雄性,必须有一种第二种激素主动抑制被称为苗勒管的女性生殖管道的发育。这种由性腺产生的激素被称为苗勒管抑制物质(MIS)。奇怪的是,MIS基因位于一个普通染色体上,而不是Y染色体上,所以男性和女性都拥有它。
为了确定MIS基因在胚胎发育中的作用,Behringer及其同事将其敲除:他们突变了胚胎小鼠细胞中的基因,将胚胎转移到宿主母亲体内,并培育出后代,直到他们拥有MIS基因两个拷贝都发生突变的小鼠。然后他们研究了这些突变体。研究人员发现,突变雌性并没有错过MIS;反正MIS基因在雌性胚胎中是关闭的,所以突变没有产生任何影响。突变雄性似乎也配备正常。但它们有一些“多余”的东西——输卵管、子宫和阴道上部。MIS的缺乏允许了女性管道的生长。
令人惊讶的是,这并没有太多地干扰雄性的行为。它们仍然能够产生正常的精子并与雌性交配。但它们无法使雌性受孕。Behringer猜测,尽管突变雄性产生了正常数量的精子,但90%的雄性无法生育后代。他认为,女性生殖管道的存在以某种方式阻碍了精子到达目的地。他说,两条管道汇合在一起,你就遇到了一个“管道问题”。
同样的问题在人类身上也观察到过,尽管非常罕见:由于MIS基因突变,一个人可能拥有输卵管和子宫,并且是不育的。Behringer说,让我着迷的是,正常发育中如此精细的平衡是如何维持的。在分子或胚胎学层面,男性和女性之间的差异并不大。我们都以相似的方式开始,一点点激素的差异,你最终就成了男性或女性。














