近日,我校杨仕隆教授团队在国际权威期刊《科学通报》(Science Bulletin)(影响因子21.1)背靠背发表了题为“Molecular Basis for Thermal Switch of Temperature-dependent Sex Determination in a Turtle Species”和“Transcriptional Control of Male-specific Pathway in Temperature-dependent Sex Determination”的研究论文。该研究首次在温度依赖性性别决定(Temperature-dependent sex determination, TSD)物种中,揭示了从温度感知到雄性发育的完整级联信号通路。


温度依赖性性别决定最早发现于上世纪中叶,是爬行动物中广泛存在的一种特殊性别决定模式。然而,其背后的分子调控机制长期困扰着学界。由于TSD物种胚胎对温度信号的响应具有严格的时空限制,完整解析温度信号如何转化为性别决定指令面临巨大挑战。近年来,叶银子副教授、李佳梦博士等研究人员致力于攻克这一难题。研究表明,龟类胚胎性腺中有一类新型低温敏感的类固醇生成细胞(thermosensitive steroidogenic cells,TSSCs),该细胞在温度敏感期特异性表达KCNK3钾通道与CaV3.2/1.2钙通道,当环境温度低于26℃时,KCNK3通道关闭引发膜电位去极化,激活钙通道触发Ca²⁺内流。进一步研究揭示,Ca²⁺信号驱动TSSCs合成醛固酮,该激素作用于支持细胞前体的NR3C1受体,进而激活雄性决定关键基因DMRT1的表达。研究团队通过系列药物干预实验,成功验证了该信号通路的功能。该研究首次建立TSD物种 “温度→离子通道→激素→转录因子”四级调控模型,系统阐明TSSCs作为温度传感器通过醛固酮-NR3C1-DMRT1信号轴启动雄性发育的分子机制。这一成果为深入理解TSD现象提供了关键分子基础。

原文论文链接:Molecular Basis for Thermal Switch of Temperature-dependent Sex Determination in a Turtle Specieshttps://doi.org/10.1016/j.scib.2025.08.015; Transcriptional Control of Male-specific Pathway in Temperature-dependent Sex Determinationhttps://doi.org/10.1016/j.scib.2025.07.025