頂級期刊《自然》(Nature)最近發(fā)布了一項(xiàng)“顛覆”的頂級研究[1],標(biāo)題為《母體鐵缺乏導(dǎo)致雄性小鼠胚胎發(fā)生雌性化轉(zhuǎn)變》(Maternal iron deficiency causes male-to-female sex reversal in mouse embryos)。期刊缺鐵
圖片來源:論文截圖
這項(xiàng)研究令不少人感到震驚,母親這是孕期孕婦缺鐵會(huì)讓肚子里的男孩變女孩的意思嗎?性別不是從受精卵形成的那一刻就決定了嗎?XY 染色體不好使了?高中生物知識被推翻了?
別著急震驚,更不要根據(jù)這個(gè)標(biāo)題在生兒生女上動(dòng)別的讓孩變心思。看完研究內(nèi)容,胎兒你就會(huì)發(fā)現(xiàn)標(biāo)題所表達(dá)的從男其實(shí)是另一個(gè)意思。
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了什么?女孩
基礎(chǔ)的生物學(xué)知識告訴我們,遺傳物質(zhì)在很大程度上決定了我們的頂級生理特征。
然而現(xiàn)實(shí)生活中,期刊缺鐵即便是母親遺傳物質(zhì)幾乎完全一致的同卵雙胞胎,也會(huì)出現(xiàn)一些無法完全用 DNA 序列解釋的孕期區(qū)別。因?yàn)榛虿⒉皇亲尯⒆兡欠N一旦擁有,就能自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的胎兒機(jī)器,它們的從男工作效率還會(huì)受到多種因素的影響。
有些因素能大幅提高某個(gè)基因的工作效率,有些因素則相反,這使得同一款基因的表達(dá)水平可以出現(xiàn)巨大的差異,進(jìn)而導(dǎo)致截然不同的結(jié)果。針對這一現(xiàn)象有個(gè)專門的研究領(lǐng)域叫做“表觀遺傳學(xué)”,而《自然》的這篇論文就圍繞基因的表觀遺傳學(xué)展開。
胚胎的早期發(fā)育中,會(huì)首先形成沒有性別特征的原始生殖腺,稱為未分化性腺。未分化性腺發(fā)育到一定程度后,如果胚胎中攜帶 Y 染色體,那么 Y 染色體上的性別決定基因 Sry 就會(huì)促使未分化性腺向睪丸分化;如果沒有 Y 染色體,未分化性腺則會(huì)自然發(fā)育為卵巢。
研究者們發(fā)現(xiàn),在雄性小鼠的原始性腺向睪丸分化的關(guān)鍵時(shí)期內(nèi),性腺中的鐵代謝途徑會(huì)被特別激活。負(fù)責(zé)攝取鐵和生成亞鐵離子的基因明顯更活躍,而負(fù)責(zé)排泄鐵的基因則正好相反。性腺細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中也出現(xiàn)了亞鐵離子的蓄積。很顯然,在雄性胚胎性腺分化的關(guān)鍵時(shí)期,性腺細(xì)胞內(nèi)的鐵變多了。
那么,這是否意味著鐵對于睪丸的分化有著特殊的意義呢?
為了驗(yàn)證這一猜想,研究者們展開了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),和鐵攝入有關(guān)的基因真的能影響性別決定基因 Sry 的表觀遺傳調(diào)控,適度的鐵平衡是原始性腺細(xì)胞向雄性特征分化的必要條件。
細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí),缺鐵會(huì)讓 Sry 基因無法正常表達(dá),從而使得原始性腺向卵巢發(fā)育。而如果及時(shí)補(bǔ)充足夠的鐵,或者修改基因強(qiáng)行讓 Sry 表達(dá),則可以逆轉(zhuǎn)這一結(jié)果,重新讓原始性腺向睪丸分化。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在胚胎性腺分化的關(guān)鍵時(shí)期用鐵螯合劑造成母鼠急性缺鐵后,所誕生的 72 只 XY 小鼠中,有 4 只具有兩個(gè)卵巢,1 只具有一個(gè)卵巢和一個(gè)睪丸;但如果只是在懷孕前和孕早期給母鼠飼喂缺鐵飲食,使得母鼠在胚胎性腺分化關(guān)鍵時(shí)期缺鐵性貧血,雖然也會(huì)導(dǎo)致胎兒缺鐵,但最終所產(chǎn)下的 58 個(gè) XY 小鼠的性腺均發(fā)育正常。
總的來說,這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)是:缺鐵可以通過干擾 Y 染色體性別決定基因 Sry 的表觀遺傳學(xué)特征影響雄性小鼠生殖系統(tǒng)的胚胎發(fā)育,簡單來說就是缺鐵可能會(huì)導(dǎo)致雄性小鼠胎兒的性腺發(fā)育成卵巢而不是睪丸,也就是文章標(biāo)題所說的“母體鐵缺乏導(dǎo)致雄性小鼠胚胎發(fā)生雌性化轉(zhuǎn)變”。
這一轉(zhuǎn)變只是干擾了雄性小鼠性腺的正常發(fā)育,不能粗暴地理解為“母體缺鐵會(huì)讓肚子里的男孩變成女孩”。
孕婦需要為此擔(dān)心嗎?
不必太擔(dān)心。
僅從這個(gè)研究的結(jié)果來看,雖然細(xì)胞實(shí)驗(yàn)可以充分證實(shí)缺鐵給雄性小鼠的性腺發(fā)育帶來的影響,但當(dāng)實(shí)驗(yàn)在動(dòng)物身上進(jìn)行時(shí),即便是在用鐵螯合劑造成母體極度缺鐵的極端情況下,72 只 XY 小鼠中也只有 4 只出現(xiàn)了兩個(gè)卵巢,1 只具有一個(gè)睪丸、一個(gè)卵巢。
而當(dāng)研究者使用缺鐵膳食造成母鼠缺鐵性貧血時(shí),58 個(gè) XY 小鼠的性腺發(fā)育均未受到干擾。
這說明,當(dāng)小鼠母體在孕育雄性胎兒時(shí),胎兒的性腺發(fā)育環(huán)境很難出現(xiàn)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中那種絕對缺鐵的情況,所以缺鐵對于雄性胚胎性腺發(fā)育的風(fēng)險(xiǎn)理論上確實(shí)存在,實(shí)際上發(fā)生率卻并不高。
再者,這項(xiàng)研究只是陳述了在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象。人類身上是否會(huì)出現(xiàn)同樣的情況,其實(shí)還需要進(jìn)一步的研究證實(shí)。
從人類的流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果來看,WHO 公布的 2023 年數(shù)據(jù)顯示,35.5% 的孕婦患有貧血[2]。其中,缺鐵是最常見的貧血原因之一[3]。
還有一部分孕婦雖然沒有達(dá)到缺鐵性貧血的診斷標(biāo)準(zhǔn),身體也已經(jīng)處于鐵缺乏的狀態(tài)。
綜合起來,妊娠早期處于缺鐵狀態(tài)的孕婦其實(shí)是一個(gè)相當(dāng)龐大的群體。然而在孕婦缺鐵的情況如此廣泛存在的現(xiàn)狀之下,新生兒 XY 染色體并發(fā)女性表型卻是一種極為罕見的情況。
德國的一項(xiàng)流行病學(xué)研究計(jì)算出德國每年每 10,000 名新生兒中有 2 例生殖器不明[4],而 XY 染色體并發(fā)女性表型只是眾多“生殖器不明”情形中的其中一種情況。
這樣的懸殊對比也足以證明,由人類孕婦的缺鐵導(dǎo)致男性胎兒性腺發(fā)育異常的風(fēng)險(xiǎn)并不高。所以,單就《自然》的這篇研究而言,絕大多數(shù)人其實(shí)不必太擔(dān)心出現(xiàn)類似的后果。
不過,雖然不用過分擔(dān)心鐵缺乏會(huì)讓男性胎兒睪丸發(fā)育異常,出于對孕婦和寶寶(無論男女)健康的考慮,鐵缺乏仍然是一個(gè)需要認(rèn)真應(yīng)對的問題。
缺鐵性貧血需要認(rèn)真應(yīng)對
除了血紅蛋白中的鐵,人體中還有額外存量的儲備鐵作為備用以防不時(shí)之需。當(dāng)被診斷為“缺鐵性貧血”時(shí),不僅意味著血紅蛋白不足,還意味著儲備鐵的耗盡。而即便沒有達(dá)到缺鐵性貧血的診斷標(biāo)準(zhǔn),如果鐵儲備低下,身體其實(shí)也是處于缺鐵狀態(tài)的。
2025 年 5 月 27 日,在頂級醫(yī)學(xué)期刊《美國醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》(JAMA)上發(fā)表的一篇關(guān)于成人缺鐵的綜述[5]中,把鐵儲備不足和缺鐵性貧血這兩種情況統(tǒng)稱為絕對性鐵缺乏(與功能性鐵缺乏相對,后者指鐵供應(yīng)充足但由于炎癥等原因無法正常利用)。
該綜述指出,絕對性鐵缺乏影響著全球約 20 億人,無論是否達(dá)到貧血標(biāo)準(zhǔn),絕對性鐵缺乏均可導(dǎo)致疲勞、易怒、抑郁、注意力不集中、不安腿綜合征(32%~40%)、異食癖(40%~50%)、呼吸困難、頭暈、運(yùn)動(dòng)不耐受以及心力衰竭惡化等后果。
癥狀發(fā)生率根據(jù)年齡、自身原有的疾病以及缺鐵的嚴(yán)重程度和發(fā)展速度而有所不同。
而由于懷孕后生理性的血液稀釋,和孕育胎兒時(shí)對鐵元素的消耗增加,孕婦發(fā)生缺鐵性貧血的風(fēng)險(xiǎn)本身就高于其他人[6]。
妊娠期缺鐵除了同樣面臨一般成年人缺鐵的風(fēng)險(xiǎn)外,更會(huì)增加胎盤早剝、產(chǎn)后出血、胎兒發(fā)育不良等不良生育結(jié)局,危害孕婦和胎兒的身心健康[6,7]。所以,科學(xué)備孕和按時(shí)產(chǎn)檢、遵醫(yī)囑認(rèn)真補(bǔ)鐵一直是很重要的、需要認(rèn)真應(yīng)對的事情。
不過,說到補(bǔ)鐵,很多人對此還停留在“紅色食物=補(bǔ)鐵”的誤區(qū)中,那么,究竟哪些食物能補(bǔ)鐵?可以回顧科普中國往期文章《 6 種常見補(bǔ)鐵食物排行榜,第一名你肯定想不到!》
參考文獻(xiàn)
[1] Okashita N, Maeda R, Kuroki S, et al. Maternal iron deficiency causes male-to-female sex reversal in mouse embryos. Nature. Published online June 4, 2025. doi:10.1038/s41586-025-09063-2
[2] https://www.who.int/data/gho/data/themes/topics/anaemia_in_women_and_children
[3] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/anaemia#:~:text=Globally%2C%20it%20is%20estimated%20that%2040%25%20of,years%20of%20age%20are%20affected%20by%20anaemia.&text=In%202019%2C%2030%25%20(539%20million)%20of%20non%2Dpregnant,aged%2015%E2%80%9349%20years%20were%20affected%20by%20anaemia.
[4] Thyen U, Lanz K, Holterhus PM, Hiort O. Epidemiology and initial management of ambiguous genitalia at birth in Germany. Horm Res. 2006;66(4):195-203. doi:10.1159/000094782
[5] Auerbach M, DeLoughery TG, Tirnauer JS. Iron Deficiency in Adults: A Review. JAMA. 2025;333(20):1813-1823. doi:10.1001/jama.2025.0452
[6] Anemia in Pregnancy: ACOG Practice Bulletin, Number 233. Obstet Gynecol. 2021;138(2):e55-e64. doi:10.1097/AOG.0000000000004477
[7] Shi H, Chen L, Wang Y, et al. Severity of Anemia During Pregnancy and Adverse Maternal and Fetal Outcomes. JAMA Netw Open. 2022;5(2):e2147046. Published 2022 Feb 1. doi:10.1001/jamanetworkopen.2021.47046
策劃制作
作者丨飛刀斷雨 醫(yī)學(xué)科普作者 科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員
審核丨蘭義兵 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院 副主任醫(yī)師 中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)生育力保護(hù)分會(huì)青年委員會(huì)委員
策劃丨楊雅萍
責(zé)編丨楊雅萍
審校丨徐來 林林
本文來源:http://www.iv82.cn/news/35f38499580.html
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