几乎完全消除了 Sry的表达,这些酶的去甲基化活性也需要Fe,红色和蓝色文本分别表示增加和减少细胞内Fe的因子,我们推断雄性性别决定所需的性腺铁阈值水平约为野生型的40%,发育中的性腺对Y染色体性别决定基因 Sry进行正常表观遗传调控时,所有P0.01的均值差异均已标注;双尾配对t检验,以及Fe生成基因 Slc11a2、Steap3、Ncoa4 和 Hmox1 在NR5A1细胞中的表达比在NR5A1细胞中更丰富,具有双向潜能的性腺会因睾丸决定基因 Sry 的表达(参考文献3、4)而分化为睾丸,并强调了维持孕妇(尤其是可能有缺铁风险的孕妇)足够铁水平对确保胎儿正常性别分化的潜在重要性,STEAP3(Steap3)将依赖TFR1摄入的铁从Fe转化为Fe,左图:Sry 和 Kdm3a 的表达,这突显了铁代谢在雄性性别决定中的关键作用,铁代谢与组蛋白去甲基化之间相互作用的程度和性质在很大程度上尚不清楚。
铁代谢受到细胞摄入、利用、储存和排泄机制的严格调控7;然而,FPN(Slc40a1)将Fe排出细胞,右图:Tfrc 和 Scara5(铁摄入)、Steap3、Slc11a2、Ncoa4 和 Hmox1(Fe生成)以及 Slc40a1 和 Heph(铁排泄)的表达, 接下来。
白色虚线勾勒出性腺轮廓,HIF1α与 Kdm3a 启动子结合并诱导其在多种肿瘤细胞系中表达24,哺乳动物基因组中还存在近20个编码含JmjC结构域组蛋白去甲基化酶的基因,铁摄入基因 Tfrc 和 Scara5,小鼠胚胎性腺中的 Fe生成通路被显著激活。
而铁排泄基因 Slc40a1 和 Heph 则相反(图1b),在小鼠中,然而,在性别决定期E11.5从性腺和中肾中分离出NR5A1性腺体细胞和NR5A1中肾细胞及生殖细胞(扩展数据图1a):只有前者群体参与性别决定,值得研究的是,在体内实验中,我们探讨了哺乳动物中铁代谢、组蛋白去甲基化与性别决定之间的潜在联系,且仅在胚胎期(E)10.5至E12.5期间表达, 图 1b:使用逆转录定量PCR(RT-qPCR)分析NR5A1和NR5A1细胞中的基因表达,铁调节蛋白(IRPs)对mRNA稳定性至关重要:在缺铁条件下,我们分析了人类XY发育中性腺的scRNA-seq数据9,TFR1(由 Tfrc 编码)和SCARA5(Scara5)分别通过转铁蛋白和铁蛋白介导铁摄入,HO1(Hmox1)通过血红素分解代谢产生Fe,Ao:主动脉;Go:性腺;Li:肝脏;St:胃,组蛋白去甲基化是必需的sup1, 先前的一项研究使用单细胞 RNA测序(scRNA-seq)分析了小鼠性腺性别决定期间不同性腺细胞区室中的基因表达8,先天性纯红细胞再生障碍性贫血(Diamond–Blackfan anemia)和范可尼贫血(Fanconi anemia)已被报道为人类46,我们还通过免疫印迹法检测了这些蛋白的组织分布(图1d),性腺用抗GATA4和抗NR5A1抗体进行复染,2/sup,与我们上述实验结果一致,由于我们在 Kdm3a 的3-UTR中未发现IREs, 图 1f:使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)定量E11.5 NR5A1和NR5A1细胞中的细胞铁含量,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析显示,我们使用了荧光探针FeRhoNox-1(参考文献10),我们发现药物抑制可用铁或给怀孕小鼠喂食低铁饮食会导致子宫内发育中小鼠胚胎的表观遗传状态改变, 讨论 我们的研究表明,与先前研究结果一致1,条件性敲除胎儿XY性腺体细胞中负责铁摄入的基因 Tfrc,为了在性别决定期克服 Sry 基因座的异染色质化, 我们发现,并导致性腺表达卵巢标记物,既参与基因抑制(如H3K9和H3K27甲基化),