发布日期： 2024年10月24日
来源：MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT
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“雄性激素”睾酮的作用方式之一是与雄激素受体结合。慕尼黑工业大学和马克斯普朗克生物智能研究所的研究人员首次成功地培育出了没有雄激素受体的鸡。
这使他们能够研究雄激素信号如何影响发育和外观：雌雄动物都是不育的。此外，一些（但不是全部）外在的身体特征是不发达的。这说明了睾酮对两性的重要性。然而，它也表明，雄激素信号通路本身并不能造就一只公鸡。
为什么公鸡叫而母鸡不叫？这个问题促使科学家阿诺德·阿道夫·贝特霍尔德在19世纪中期阉割了一只公鸡。他的实验结果是：公鸡的晨啼结束了。当时，贝特霍尔德并不知道公鸡睾丸中的哪种物质可能与之有关——我们现在知道是性激素睾丸激素。
尽管睾酮也存在于女性体内，并在那里发挥重要作用，但它通常被称为“雄性激素”：它对男性的性发育、外表和攻击行为有重要贡献。为了发挥其功能，睾酮与所谓的雄激素受体结合。然后这被激活并触发细胞中某些蛋白质的产生。然而，睾酮也可以被代谢成雌激素——一种“雌性激素”——与另一种受体结合。这就是事情变得复杂的地方：当我们谈论睾丸激素及其影响时，雄激素信号通路的作用是什么？
由慕尼黑工业大学的Benjamin Schusser和马克斯普朗克生物智能研究所的Manfred Gahr组成的科学家团队仔细研究了鸟类的这个问题。在一项复杂的任务中，研究人员使用CRISPR-Cas方法创造了缺乏雄激素受体的转基因鸡。这使得研究人员首次研究雄激素信号对鸡的发育、外观和行为的影响。这个物种特别适合这项研究。鸡是一种聪明的社会性动物，它们表现出特定性别的行为，比如公鸡在早上鸣叫。
不出所料，对小公鸡的检查表明它们是不育的。此外，一些典型的外部性特征发育不发达，比如鸡冠、红色垂肉、耳垂。有趣的是，其他特征没有受到基因改造的影响：尾羽和脚刺与正常公鸡相当。“我们惊讶地发现，雄性特征只丢失了一部分。因此，公鸡的外表并不仅仅由雄激素信号通路决定，”该研究的两位主要作者之一Mekhla Rudra解释说。
有趣的是，没有雄激素受体的雏鸡表现出非常相似的画面。他们也不能生育，典型的头饰比正常的小得多。结果，年轻的公鸡和母鸡在外表上几乎无法区分——与携带雄激素受体的鸡完全不同。令人惊讶的是，尽管成年雌性继续产生睾酮，但没有雄激素受体，它们既不产卵也不排卵，这表明卵子的形成和产卵依赖于雄激素。
研究结果表明，睾酮在两性中都起着重要作用。因此，将其描述为纯粹的雄性激素过于简单。这种激素的作用方式很复杂，尚未完全了解。此外，该研究为鸟类的性发育提供了一般的见解，这似乎涉及激素依赖和激素独立机制的复杂相互作用。
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