事实证明,在胎儿发育过程中决定性别的不仅仅是染色体。虽然我们一直认为胚胎的性别从精子遇到卵子那一刻起就已经确定(XX 为女性,XY 为男性),但新的研究表明事情可能并非如此固定。事实上,所有人类在出生时都具有相同的潜力。在发育的前六周,我们都携带成为任一性别的基础。直到大约第七周,身体才会启动一个生物程序来形成睾丸或卵巢。
这个过渡期引发了一个有趣的问题:环境因素,例如营养缺乏,是否会干扰这种基因编程?
《Nature》上的一项 最新研究,来自大阪大学的研究人员表明,至少在小鼠身上,答案是肯定的。该团队发现,孕妇体内铁含量低会干扰基因性别,将雄性 (XY) 胚胎转变为雌性 (XX)。这项研究进一步支持了日益增多的研究,这些研究表明性别发育是多么复杂和敏感。
铁在性别发育中的作用
出生时具有混合性别特征的个体,例如染色体为 XY 但发育出卵巢的个体,在科学上并非新现象。许多这种情况与一种名为 SRY 的基因变异有关,该基因通常负责触发睾丸形成。如果 SRY 正常激活,就会发育成睾丸;如果不正常激活,则默认形成卵巢。这个过程会引发一系列事件,通过激素信号塑造生殖器官。
到目前为止,人们一直认为这个过程发生在一种生物学真空中,不受外界影响。但大阪的研究人员有一个线索表明铁可能很重要。他们之前曾证明 SRY 是由一种名为 Kdm3a 的酶激活的,而这种酶需要铁才能起作用。
这引出了一个新的问题:缺铁是否会扰乱性别发育?
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解读铁的影响
为了检验他们的想法,该团队进行了多项实验。在一项实验中,他们从实验室培养的 XY 胚胎的性腺(产生性激素的腺体)中去除了铁。结果:SRY 被沉默,细胞开始表达卵巢标记物。
然后,他们通过基因手段禁用了胎儿性腺细胞吸收铁的能力。在这 39 个 XY 胚胎中,有 6 个发育成卵巢,1 个表现出混合特征——一个卵巢和一个睾丸。这意味着大约有 18% 的个体表现出完全或部分性别逆转。
在另一项实验中,接受了会耗尽铁的药物治疗的怀孕小鼠。在 41 个 XY 后代中,有 6 个有两个卵巢,另有 3 个表现出混合性腺。
最后,他们测试了仅依靠母体饮食是否会引发这种效应。喂食低铁饮食的小鼠生下的基因雄性后代,如果胚胎不携带 Kdm3a 基因的无害突变,则会发育成典型的雄性生殖器官。在这种情况下,43 个 XY 后代中有 2 个发育成典型的雌性生殖器官。这一发现加强了铁在 SRY 激活中的作用,尤其是在基本基因通路发生改变时。
这对怀孕意味着什么
这是已知首次通过表观遗传学(调控基因行为的化学标记)的膳食矿物质影响性别发育。铁对于这一过程中的关键酶之一至关重要。如果它缺失,启动雄性发育的机制可能会崩溃。
那些拥有卵巢的基因雄性小鼠至少在八周内看起来健康,但它们是否能够繁殖并未进行研究。没有证据表明在人类身上会发生相同的机制——但这种可能性引发了重要问题。
缺铁在怀孕期间很常见,尤其是在第三个孕期。尽管 推荐的每日摄入量为 27 毫克,但许多女性摄入不足,容易导致贫血、流产和感染。
缺铁是否会影响人类胎儿性别仍然未知。但这项研究表明,值得对此进行调查,并强调了子宫内的环境对胎儿的影响可能比我们之前所理解的更大。
本文不提供医疗建议,仅供参考。
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美国妇产科学院:怀孕期间的营养
Nature:母体缺铁导致小鼠胚胎雄性向雌性性别逆转















