「下半身思考」有了科学依据！最新研究：与大脑共享92%蛋白质，器官工作流程惊人相似

杨净 博雯 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

如果说人体中有哪个器官，与大脑相似？

好，别说了。我知道你的答案。

现在，已经有了科学依据！

科学家们最新发现，睾丸跟大脑之间的相似之处，比你想象的多得多。

以至于标题，都如此的直言不讳。

Brain and testis: more alike than previously thought?

其研究成果发表在了英国皇家学会Open Biology期刊上。

相似到什么程度呢？

大概就是，扫描全身各个器官，来做连连看，二者没准儿都能一起消除了。

换句话说，除了睾丸，没有其他任何器官能跟大脑进行“消除”。

此研究一出，有些网友仿佛get到了某种真谛：

这就是为什么它被称作大头小头…

所以，这究竟是一项什么样的研究？

超过10000种的共享蛋白质

从宏观上看，睾丸和大脑似乎完全没有任何可比性。

就说功能。

一个负责思维，不管是吃喝拉撒还是思考人生，都得从这儿过。

一个产生精子和激素，每天数百万个生命之源，周而复始，生生不息。

结构的话，emmm……就不赘述了。

但就是这样两个看起来毫不相干的器官，一直存在着某种联系。

以往就有一些研究，人的智力，可能跟一些精液质量参数相关；大脑紊乱与睾丸功能障碍之间的关系也十分明显……

直到最近，科学家们才找到了一个合理的解释，来正名两者之间的相似之处——

他们共享超过10000多种蛋白质。

什么概念呢？

研究人员对比了33种人体组织的蛋白，包括心脏、肠道、子宫颈、卵巢和胎盘。

结果发现，在大脑和睾丸之间观察到的共同的蛋白质数量是最多的。

具体来说，构成人脑的蛋白质有14315个，而构成睾丸的有15687个，其中的13442个蛋白质，是这两个组织共有的。

也就是说，睾丸有超85%的蛋白质，跟大脑相同。而大脑共同蛋白质的占比，甚至超过了92%。

而更进一步，大脑的神经元和睾丸的精子之间，也有5048个相同的蛋白质。

而在这些共同蛋白中，有很多的都与人类组织发育有关，这表明两种细胞都在人类组织发育中发挥着重要作用。

大概是这些共同蛋白。

含量极高的蛋白质，一方面会经常造成“一方突变，两家受损”的后果。

另一方面，也会带来功能实现上的趋同。

惊人相似的工作流程

相同的蛋白质类型表现的是细胞和分子层面的相似性，也说明两大组织之间拥有相似的基因表达谱。

就是说，它们在很多工作上的执行思路会非常一致——

比如，大脑中的星状细胞，也称星形胶质细胞，很多时候会包裹着神经元的突触。

在执行认知功能时，会将糖原转化为乳酸，运送到神经元供给能量，以维持突触活动。

与此类似的，是睾丸里的支持细胞，负责给发育中的精子提供保护和营养，精子发育的各个阶段都是发生在支持细胞的表面。

为了制造生命之源，支持细胞会将葡萄糖转化为乳酸，运送到生殖细胞供给能量，以维持生命代谢。

可以看到，在新陈代谢这一项活动上，两个组织的细胞几乎就是按一个路子来展开合作的。

另外在运输物质方面，神经元和精子之间表现出了相似之处。

他们会频繁地将自身物质释放到外界环境中，这一过程叫做胞吐作用。

神经元通过释放神经递质，以胞吐作用来实现神经元的生长。

精子，则会释放水解酶和其他重要的受精因子，以达成与卵细胞融合的必要条件。

这一过程，都需要传递信号，这当中比较重要的，要属钙离子信号。

神经元拿钙离子信号来调节突触效能，分泌神经递质，控制神经元膜的兴奋性。

精子则要调动钙离子信号存储顶体反应所需的复杂信号，调节运动，并保证在射精后获能。

在功能上，钙离子可以说是同为神经元细胞和精子细胞的核心了。

而且这俩组织也老人上人了——

连淋巴细胞在排查异体侵入时，都不会去检查这两个部位。

毕竟肩负的使命特殊，还对氧化应激高度敏感，所以就当之无愧地享受了免疫赦免（Immune Privilege）的特权。

为什么如此相似？

所以，大脑和睾丸到底为什么如此相似？

科学家们表示，这或许与人类的进化有关。

在进行物种进化时，大脑、胎盘、睾丸都是核心参与者。

大脑的作用自不必多说，而生殖器官则是物种进化的原料。

卵子受精的前提是什么？有位英雄跑赢了千军万马，卷飞了所有同胞啊！

这种精子之间的竞争对新物种的形成有着重要意义。

而这位天选之子还誓死捍卫领土主权，表示我进来了那其他精子都洗洗睡吧。

这种生殖隔离屏障排除了不同物种间的基因流动，保持了物种的完整性。

这也就使大脑和睾丸功能相关的基因在人类进化期间，变化得异常迅速，也就成为物种间差异最大的两类基因。

所以，保持物种间差异性的选择压力可能更多地作用于这两个器官上，导致了它们的趋同进化。

而在向后代传递基因时，它们的表达模式方面也非常类似。

同一蛋白或基因发生突变时，就时常会引起神经系统和睾丸的功能障碍。

大脑皮层和睾丸中最高的表达水平表明，这些基因可能有助于形成人类独有的表型特征，如认知能力的提高。

“表情包的真实性增加了？”

对于这项研究，沙雕网友首先不分国界地表示：

△“相关表情包似乎更有分量了呢……”

而也有网友发出了哲♂学思考：

至于这项研究的意义，研究人员表示：

这是一个未曾被探讨过的话题，我们需要理清这些组织之间的联系，这将有助于理解大脑和睾丸功能的疾病。

论文地址：
https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rsob.200322

参考链接：
[1]https://phys.org/news/2021-06-human-brain-testis-highest-common.html
[2]https://www.sciencealert.com/brains-and-testicles-have-more-in-common-with-one-another-than-you-ever-really-wanted-to-know