PNAS：基因缺陷使得精子无法正常“游泳”

2019年12月4日 讯 /100医药网BIOON/ --随着越来越多的夫妇因为生育问题寻求帮助，科学家们希望找出可以提高生育能力的因素。在《 PNAS》杂志上发表的一项研究中，由大阪大学的研究人员领导的团队描述了一项激动人心的突破，它可能有助于未来的生育疗法。归根结底，精子只有一项工作：使卵子受精。然而，要做到这一点，他们必须首先进入输卵管，这需要精子的“尾巴”助力。当它们接近目的地时，精子通过“获能”的过程加速向卵子游动，其中钙离子流入鞭毛触发了精子运动能力的增强。尽管研究人员已经知道，一种叫做VSP的电信号感应蛋白在许多动物的精子中都有表达，但这种蛋白的实际生理作用尚不清楚。

（图片来源：Www.pixabay.com）该研究的主要作者Takafumi Kawai解释说：“确定VSP的生理作用是我们研究的主要目标。为此，我们构建了VSP缺陷小鼠品系，以便我们可以检查这些动物的VSP缺陷型精子。”研究人员注意到的第一件事是缺乏VSP的精子体外受精卵的能力大大降低。仔细检查发现，精子在获能过程中不断地在周围游动，而无法前进。这意味着实际到达目的地的精子数量较少。运动力缺陷表明鞭毛存在问题，这促使研究人员更详细地检查这些结构。Kawai博士说：“令人惊讶的是，在正常的精子中，称为PIP2的脂质分子集中在鞭毛的顶部附近，更靠近头部。” “在缺乏VSP的精子中，PIP2在鞭毛中更丰富且分布更广。此外，缺乏VSP的精子中钙离子的浓度更高。”这些发现表明，VSP在离子通道调节中起主要作用，最终影响精子运动性。研究人员认为VSP负责鞭毛中PIP2的极化分布。然后，PIP2激活钾离子通道，从而间接导致钙离子的局部流入，从而增强运动能力。在缺乏VSP的精子中，分散的PIP2引起过多的钙离子流入，这会降低鞭毛的柔韧性，影响运动能力。（100医药网100yiyao.com）

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原始出处：Takafumi Kawai, Haruhiko Miyata, Hiroki Nakanishi, Souhei Sakata, Shin Morioka, Junko Sasaki, Masahiko Watanabe, Kenji Sakimura, Toyoshi Fujimoto, Takehiko Sasaki, Masahito Ikawa, Yasushi Okamura. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 201916867 DOI: 10.1073/pnas.1916867116