母体缺铁会导致小鼠胚胎的性别逆转

科学领域:

• 发育生物学
• 表观遗传学
• 哺乳动物繁殖

背景情况:

• 铁 (Fe2+) 对真核细胞功能至关重要,包括DNA和蛋白质脱甲基化.
• 在哺乳动物男性的性别确定过程中,对Sry基因的表观基因调节至关重要.

研究的目的:

• 研究铁代谢,基因素脱甲基和哺乳动物的性别决定之间的联系.
• 阐明铁在调节Sry基因表达和性腺发育中的作用.

主要方法:

• 在发育中的小鼠生殖腺中分析Fe2+产生途径.
• 在培养的XY生殖腺中化铁,以评估对Sry表达和脱甲基化的影响.
• 在小鼠体内包括条件删除Tfrc基因和药物抑制铁的研究.
• 在怀孕小鼠中长期的低铁食,与遗传变异相结合.

主要成果:

• 在小鼠胚胎的关键性性别决定期内,Fe2+产生途径被激活.
• 在XY性腺中,铁化减少了KDM3A介导的Sry的H3K9脱甲基化,抑制了Sry的表达,并诱导了卵巢标记物.
• 在一定比例的后代中,有条件的Tfrc删除或铁抑制导致雄性转为雌性.
• 母亲的低铁饮食与Kdm3a变体相结合导致Sry抑制和部分后代的性别逆转.

结论:

• 铁代谢在哺乳动物男性的性别决定中起着关键作用.
• 铁的可用性对于通过基因素脱甲基的适当Sry基因调节至关重要.
• 孕产妇饮食中的铁摄入量会影响胎儿的性腺发育和性别决定.