マウスの赤血球造血におけるテストステロンの効果を媒介する鉄の役割

The role of iron in mediating testosterone's effects on erythropoiesis in mice.

• Wen Guo
• Ramy Abou Ghayda
• Paul J Schmidt
• Mark D Fleming
• Shalender Bhasin

抄録

テストステロンは鉄依存性の赤血球造血を刺激し、ヘプシジンを抑制する。テストステロンの赤血球造血作用を媒介する鉄の役割を明らかにするために、低鉄食を与えて鉄欠乏を誘導した。鉄欠乏マウスと鉄欠乏マウスにテストステロンプロピオン酸またはビヒクルを週1回3週間投与した。テストステロン投与により鉄欠乏マウスの赤血球数は増加したが、テストステロンは鉄欠乏マウスの赤血球数を減少させた。脾臓ストレス性赤血球造血は、鉄欠乏マウスでは鉄欠乏マウスに比べて刺激され、テストステロン治療によってさらに増加した。鉄欠乏マウスにテストステロンを投与すると、脾臓と骨髄の初期赤芽球と後期赤芽球の比率が増加し、血清LDH値が増加したが、これは赤血球造血が効果的でないことを示している。鉄欠乏マウスでは、エリスロポエチンレベルは高かったが、エリスロポエチン制御遺伝子は鉄欠乏マウスに比べて全般的にダウンレギュレーションされており、エリスロポエチン抵抗性を示唆していた。結論。テストステロン治療は鉄欠乏マウスと鉄欠乏マウスの脾臓ストレス性赤血球造血を刺激した。しかし、テストステロンは鉄欠乏マウスの貧血を悪化させ、鉄欠乏に伴うエリスロポエチン抵抗性のために効果的な赤血球造血が行われなかった。鉄はテストステロンの赤血球造血への影響を媒介する重要な役割を果たしている。

Testosterone stimulates iron-dependent erythropoiesis and suppresses hepcidin. To clarify the role of iron in mediating testosterone's effects on erythropoiesis, we induced iron deficiency in mice by feeding low iron diet. Iron-replete and iron-deficient mice were treated weekly with testosterone propionate or vehicle for 3 weeks. Testosterone treatment increased red cell count in iron-replete mice, but, surprisingly, testosterone reduced red cell count in iron-deficient mice. Splenic stress erythropoiesis was stimulated in iron-deficient mice relative to iron-replete mice, and further increased by testosterone treatment, as indicated by the increase in red pulp area, the number of nucleated erythroblasts, and expression levels of TfR1, GATA1, and other erythroid genes. Testosterone treatment of iron-deficient mice increased the ratio of early-to-late erythroblasts in the spleen and bone marrow, and serum LDH level, consistent with ineffective erythropoiesis. In iron-deficient mice, erythropoietin levels were higher but erythropoietin-regulated genes were generally downregulated relative to iron-replete mice, suggesting erythropoietin resistance. Conclusion: Testosterone treatment stimulates splenic stress erythropoiesis in iron-replete as well as iron-deficient mice. However, testosterone worsens anemia in iron-deficient mice because of ineffective erythropoiesis possibly due to erythropoietin resistance associated with iron deficiency. Iron plays an important role in mediating testosterone's effects on erythropoiesis.

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