從《侏羅紀公園》到中醫經典:胎兒性別的決定誰說了算?

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「所有脊椎動物胚胎本質上都是雌性。」(All vertebrate empryos are inherently female.)這是 1993 年電影《侏羅紀公園》中,科學家在說明如何對恐龍進行性別操控時拋出的金句。當年觀眾也許當作一種戲劇性的巧思,但三十年後的今天,這句話竟然意外與最新的科學研究相呼應。

圖片擷取自《侏羅紀公園》

圖片擷取自《侏羅紀公園》

2025 年,《Nature》發表了一篇令人瞠目的論文,由日本大阪大學研究團隊領銜,發現懷孕母鼠若缺乏鐵質,原本應該發育為雄性的 XY 胎兒,竟然會出現性別反轉,發育成具有卵巢的雌性個體。換句話說,鐵的缺乏使得胎兒「無法成為男性」,而回到了那個「預設的女性狀態」(轉男為女?)。如果你覺得這聽來比恐龍復活還難以置信,不妨耐心往下讀,因為這背後牽涉的機制既嚴謹又令人著迷。


雄性不是天生,而是解封的結果

在哺乳動物的世界裡,胎兒的性別命運其實要到懷孕第六到第七週才會正式啟動。這時候,如果胎兒帶有 Y 染色體,其中的 Sry 基因會像個命運開關一樣被打開,啟動雄性路徑。但這個開關不是隨時都開著,它平時被表觀遺傳的鎖頭緊緊關住——特別是被一種叫做 H3K9me2 的組蛋白修飾「封印」起來。


組蛋白(histone)是什麼?

組蛋白的功能是把我們的染色體「收」起來,就像線軸可以把線收起來一樣。我們的染色體是由細細長長的DNA組成,如果讓它們散亂地躺在細胞核裡,很有可能會跟別的染色體纏在一起,可能會拉斷、萬一拉斷了,斷掉的DNA自己亂接,就會很慘。所以,細胞使用組蛋白幫助DNA有系統地捲起來,一段DNA會形成一顆叫做「核小體」的結構,然後一顆顆「核小體」再有系統的捲成一大捲收起來。我們有46條染色體,就會捲成46個大捲,這樣它們才不會全部纏在一起(打過毛線的人應該會有類似的經驗)。

一開始發現組蛋白的時候,科學家以為它們(對,組蛋白有很多個)的功能就只是負責把染色體收好;後來才發現,組蛋白可以被甲基化(接上一個-CH3)或乙醯基化( -COCH₃),而這些記號會左右基因的「開機」與「關機」。像是這些線軸被放進了一個壓得很緊的「插座架」,不讓線跑出來,自然也讀不到裡面的基因。而去甲基化就像把線軸從「插座架」拿出來,線一鬆開,機器就可以進來讀取DNA,開始表現基因。

圖片作者:ChatGPT

圖片作者:ChatGPT

這些組蛋白的化學標記統稱為「組蛋白修飾」。像 H3K9me2 就是指組蛋白H3上的第9個離氨酸加了兩個甲基。由於每個位置的修飾可能有不同的生物效果(不一定都是讓DNA收起來喔),所以科學家在描述時,需要講得非常清楚。


封印的Sry如何開啟

封印的Sry需要KDM3A 這種需要亞鐵離子(Fe2+)才能運作的去甲基酶。當它拆除這道封印, Sry 就可以表現。然而,如果母體缺鐵,就像是士兵沒子彈,KDM3A 無法作戰,Sry 也就無法表現。結果?雄性發育計畫胎死腹中,胚胎順理成章地走上預設的雌性發育之路。


所以,雄性並不是「自然而然」就會產生的狀態,而是要付出代價、動用資源、搶時間打開的密室。從這個角度看,《侏羅紀公園》的那句台詞不只是劇情安排,而是對發育生物學本質的驚人預言。


日本大阪大學的研究團隊以小鼠為材料,發現在小鼠的性別決定期(胚胎第10.5~12.5天之間),如果母體缺鐵,就會讓Sry基因無法表現,造成雄性胚胎雌性化。


他們是怎麼發現的?首先,他們分析了胚胎第11.5天的性腺細胞,發現負責性別決定的 NR5A1⁺ 細胞(pre-Sertoli cells)中,與鐵吸收與亞鐵生成有關的基因(如 TfrcSteap3Ncoa4 等)表現顯著升高。


然後,他們選擇性剔除小鼠性腺細胞中的Tfcr 基因(鐵轉運受體 TFR1)或者將早期胚胎的性腺組織加入鐵螯合劑,讓這些細胞產生缺鐵的狀況;結果部分 XY 小鼠出生後長出了兩個卵巢。有趣的是,若強制表現 Sry,則雄性發育可以恢復,也就是說這一轉變是因為 Sry 表現不夠造成的。


研究團隊進一步讓懷孕母鼠口服鐵螯合劑,讓老鼠準媽媽缺鐵;結果在 72 隻 XY 胎兒中,有 4 隻發育出兩個卵巢,1 隻成為有卵巢也有睪丸的間性鼠。


沒事當然不會有人去吃鐵螯合劑讓自己缺鐵。所以,研究團隊做了更進一步的測試,讓老鼠準媽媽吃低鐵飼料。結果他們發現,雖然對基因型正常的老鼠準媽媽沒有影響,但是如果老鼠準媽媽的KDM3A去甲基酶基因少了一個(也就是說,細胞裡的這個酵素的量可能只有正常的一半),這時候性別反轉就會出現了(43 隻中有 2 隻雄性胚胎變為雌性)。


中醫也知道「三月可轉」?

有趣的是,這種「性別未定」的想法,並非現代科學的專利。在中國古代的醫書中,便可見類似的說法。例如《備急千金要方》提到:「三月以前,胎兒之性未定,可因氣血轉化。」


在當時,這樣的說法或許混雜了哲學、經驗與想像,但從今天的發育生物學來看,這句話並非全然無稽。事實上,人類胚胎的性別發展確實存在一段可塑期,在這段時間內,若內外因子(包括基因、激素、營養)出現干擾,確實可能改變最初的性別命運。


當然,中醫所謂的「氣血」是否真的能改變性別,我們可以合理存疑,但它所反映的「性別在發育初期仍未定型」的觀點,與現代生物學意外地共鳴。這或許不是古人的迷信,而是古人用他們的語言摸到了某種生理的真相。

有意思的是,其實台語也有一句俗諺說,吃肉會生男的。由於肉類也是很好的鐵質來源,所以以前老人家說的話,其實在某個層面也其道理喔。

總而言之,這篇《Nature》論文的發現不僅僅是鐵對性別發育的影響,更是一個重要的提醒:我們以為天生註定的性別,原來也要靠營養、時間與基因在對的時機點完成配合,才得以實現


雖然小鼠與人要直接畫等號還是需要審慎評估,但是這個發現提醒了鐵的缺乏,不只會造成貧血,更可能在無聲無息中動搖一個生命的性別發展軌跡。而這有可能不只發生在實驗室裡的小鼠。根據WHO的資料,全球約有三成以上的孕婦存在不同程度的缺鐵風險,若類似機制在人類也成立,那麼缺鐵可能就是某些性別發育異常的潛在成因。


科學與文化的共鳴


從《侏羅紀公園》的一句台詞,到中國古籍中的一小段話,再到今日實驗室裡的觀察與測試,三條看似無關的線索,最後交織出一個共同訊息:性別,不只是染色體說了算。


這不代表我們要回頭相信「轉胎法」,但它提醒我們,文化與科學其實都在努力回答同一個問題:生命是如何決定自己是誰?


有時候,答案就藏在你早餐忘了吃的那顆鐵劑裡。


參考文獻:

Okashita, N., Maeda, R., Kuroki, S., Sasaki, K., Uno, Y., Koopman, P., & Tachibana, M. (2025). Maternal iron deficiency causes male-to-female sex reversal in mouse embryos. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09063-2


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