母体における鉄欠乏は,マウスの胚の性別を逆転させます

科学分野:

• 発達生物学
• エピジェネティクス
• 哺乳類の繁殖

背景:

• 鉄 (Fe2+) は,DNAとタンパク質の脱メチル化を含む真核細胞機能に不可欠である.
• ヒストンの脱メチル化は,哺乳類の雄性性決定の際にSry遺伝子の表遺伝的調節に不可欠である.

研究 の 目的:

• 鉄代謝,ヒストンの脱メチル化,哺乳類の性別決定との関連を調査する.
• Sry遺伝子発現と性腺発達の制御における鉄の役割を解明する.

主な方法:

• 発達中のマウスの性腺におけるFe2+生成経路の分析.
• Sry発現と脱メチル化への影響を評価するために,培養されたXY性腺における鉄のケラ化.
• マウスにおけるTfrc遺伝子の条件付き削除と製薬用鉄抑制を伴う in vivo研究.
• 妊娠中のマウスの長期にわたる低鉄分ダイエットと 遺伝子変異の組み合わせ

主要な成果:

• Fe2+を生成する経路はマウス胚の性決定期に活性化されます.
• XY性腺における鉄の化により,KDM3A媒介によるSryのH3K9脱メチル化が減少し,Sryの発現が抑制され,卵巣マーカーが誘発された.
• 条件付きのTfrc欠損または鉄の抑制は,生体内で,子孫の割合で雄性から雌性への性転換を引き起こした.
• 母親の鉄分不足の食事とKdm3aの変異は,Sry抑制と子孫の性転換をもたらした.

結論:

• 鉄代謝は哺乳類の男性性決定において重要な役割を果たします.
• ヒストンの脱メチル化による適切なSry遺伝子調節には,鉄の供給が不可欠である.
• 母親の食事中の鉄の摂取は胎児の性腺発育と性別決定に影響を与えます.