驚人發現!孕婦缺鐵竟導致公鼠胚胎長出母鼠生殖器官
最新研究指出,當懷孕母鼠體內鐵質不足時,帶有XY染色體的公鼠胚胎竟會發育出母鼠的生殖特徵。這項突破性發現揭示了鐵質在性別決定過程中扮演的關鍵角色,但研究人員強調目前尚無法斷定此現象是否會發生在人類身上。
研究團隊發現,鐵質缺乏會干擾關鍵基因的活化,這個基因原本應該促使公鼠生殖器官的發育。在鐵質不足的情況下,帶有XY染色體(公鼠最常見的染色體組合)的胚胎反而會發育出母鼠的生殖器官。
「這是一個前所未有、完全出乎意料的發現。」澳洲昆士蘭大學發育生物學榮譽教授彼得·庫普曼表示,「從未有人發現鐵質能夠翻轉如此重要的發育開關。」庫普曼是這項發表在《自然》期刊研究的共同作者。
過去研究已證實,Y染色體上的SRY基因是哺乳動物雄性器官發育的「主控開關」。一種名為JMJD1A的酵素在啟動這個主控開關時扮演重要角色,而這種酵素需要鐵質才能正常運作。然而,鐵質濃度與性別決定之間的關聯性一直未被完全理解。
最新研究顯示,鐵質對於XY染色體小鼠的睪丸發育至關重要。當母體鐵質不足時,會干擾JMJD1A的活性,進而降低SRY基因的表現,最終導致XY小鼠胚胎發育出卵巢而非睪丸。
研究人員透過藥物處理與低鐵飲食來控制懷孕母鼠體內的鐵質濃度。結果顯示,在39個XY胚胎中,有6個因母體缺鐵而發育出卵巢。進一步研究發現,基因似乎決定了哪些胚胎容易受到這種影響。
為了確認這個機制,研究團隊還在實驗室培養皿中生長胚胎性腺(在子宮內會發育成睪丸或卵巢的結構),直接觀察鐵質耗盡的影響。實驗顯示,當細胞內鐵質降至正常水平的40%時,SRY基因上的組蛋白會大幅增加,幾乎完全阻斷SRY基因的表現。
庫普曼教授指出:「這項發現表明,某些原本被認為完全由基因控制的重要發育特徵,也可能受到營養和代謝因素的嚴重影響。」他補充說:「如果鐵質能對性別發育產生如此影響,那麼其他器官系統可能也同樣關鍵地依賴鐵質或其他飲食因素。」
由於這項研究僅在小鼠身上進行,鐵質是否會對人類產生類似影響仍是未解之謎。雖然哺乳動物的性別決定機制大致相似,但小鼠與人類之間仍存在重要差異。
馬凱特大學生物科學副教授托尼·甘伯表示:「這些差異提醒我們,不能簡單假設兩個物種的生理過程完全相同。」要將這項發現應用到人類研究上面臨道德挑戰,未來可能需要透過生化實驗、細胞培養和基因表現研究來建立間接證據。