《自然》：母体孕期缺铁 会让胚胎从雄性变雌性

顶级期刊《自然》（Nature）最近发布了一项“颠覆”的研究[1]，标题为《母体铁缺乏导致雄性小鼠胚胎发生雌性化转变》（Maternal iron deficiency causes male-to-female sex reversal in mouse embryos）。

图片来源：论文截图

这项研究令不少人感到震惊，这是孕妇缺铁会让肚子里的男孩变女孩的意思吗？性别不是从受精卵形成的那一刻就决定了吗？XY 染色体不好使了？高中生物知识被推翻了？

别着急震惊，更不要根据这个标题在生儿生女上动别的心思。看完研究内容，你就会发现标题所表达的其实是另一个意思。

这项研究发现了什么？

基础的生物学知识告诉我们，遗传物质在很大程度上决定了我们的生理特征。

然而现实生活中，即便是遗传物质几乎完全一致的同卵双胞胎，也会出现一些无法完全用 DNA 序列解释的区别。因为基因并不是那种一旦拥有，就能自动稳定运转的机器，它们的工作效率还会受到多种因素的影响。

有些因素能大幅提高某个基因的工作效率，有些因素则相反，这使得同一款基因的表达水平可以出现巨大的差异，进而导致截然不同的结果。针对这一现象有个专门的研究领域叫做“表观遗传学”，而《自然》的这篇论文就围绕基因的表观遗传学展开。

胚胎的早期发育中，会首先形成没有性别特征的原始生殖腺，称为未分化性腺。未分化性腺发育到一定程度后，如果胚胎中携带 Y 染色体，那么 Y 染色体上的性别决定基因 Sry 就会促使未分化性腺向睾丸分化；如果没有 Y 染色体，未分化性腺则会自然发育为卵巢。

研究者们发现，在雄性小鼠的原始性腺向睾丸分化的关键时期内，性腺中的铁代谢途径会被特别激活。负责摄取铁和生成亚铁离子的基因明显更活跃，而负责排泄铁的基因则正好相反。性腺细胞的细胞质和细胞核中也出现了亚铁离子的蓄积。很显然，在雄性胚胎性腺分化的关键时期，性腺细胞内的铁变多了。

那么，这是否意味着铁对于睾丸的分化有着特殊的意义呢？

为了验证这一猜想，研究者们展开了进一步的实验，结果发现，和铁摄入有关的基因真的能影响性别决定基因 Sry 的表观遗传调控，适度的铁平衡是原始性腺细胞向雄性特征分化的必要条件。

细胞实验证实，缺铁会让 Sry 基因无法正常表达，从而使得原始性腺向卵巢发育。而如果及时补充足够的铁，或者修改基因强行让 Sry 表达，则可以逆转这一结果，重新让原始性腺向睾丸分化。

动物实验发现，在胚胎性腺分化的关键时期用铁螯合剂造成母鼠急性缺铁后，所诞生的 72 只 XY 小鼠中，有 4 只具有两个卵巢，1 只具有一个卵巢和一个睾丸；但如果只是在怀孕前和孕早期给母鼠饲喂缺铁饮食，使得母鼠在胚胎性腺分化关键时期缺铁性贫血，虽然也会导致胎儿缺铁，但最终所产下的 58 个 XY 小鼠的性腺均发育正常。

总的来说，这项研究的发现是：缺铁可以通过干扰 Y 染色体性别决定基因 Sry 的表观遗传学特征影响雄性小鼠生殖系统的胚胎发育，简单来说就是缺铁可能会导致雄性小鼠胎儿的性腺发育成卵巢而不是睾丸，也就是文章标题所说的“母体铁缺乏导致雄性小鼠胚胎发生雌性化转变”。

这一转变只是干扰了雄性小鼠性腺的正常发育，不能粗暴地理解为“母体缺铁会让肚子里的男孩变成女孩”。