泌尿外科

基因缺陷使得精子無法正常“遊泳”

作者:佚名 來源:生物穀 日期:2019-12-04
導讀

         隨著越來越多的夫婦因為生育問題尋求幫助,科學家們希望找出可以提高生育能力的因素。在《 PNAS》雜誌上發表的一項研究中,由大阪大學的研究人員領導的團隊描述了一項激動人心的突破,它可能有助於未來的生育療法。

關鍵字:  基因缺陷 | 精子 

        隨著越來越多的夫婦因為生育問題尋求幫助,科學家們希望找出可以提高生育能力的因素。在《 PNAS》雜誌上發表的一項研究中,由大阪大學的研究人員領導的團隊描述了一項激動人心的突破,它可能有助於未來的生育療法。

        歸根結底,精子隻有一項工作:使卵子受精。然而,要做到這一點,他們必須首先進入輸卵管,這需要精子的“尾巴”助力。當它們接近目的地時,精子通過“獲能”的過程加速向卵子遊動,其中鈣離子流入鞭毛觸發了精子運動能力的增強。盡管研究人員已經知道,一種叫做VSP的電信號感應蛋白在許多動物的精子中都有表達,但這種蛋白的實際生理作用尚不清楚。

        該研究的主要作者Takafumi Kawai解釋說:“確定VSP的生理作用是我們研究的主要目標。為此,我們構建了VSP缺陷小鼠品係,以便我們可以檢查這些動物的VSP缺陷型精子。”

        研究人員注意到的第一件事是缺乏VSP的精子體外受精卵的能力大大降低。仔細檢查發現,精子在獲能過程中不斷地在周圍遊動,而無法前進。這意味著實際到達目的地的精子數量較少。運動力缺陷表明鞭毛存在問題,這促使研究人員更詳細地檢查這些結構。

        Kawai博士說:“令人驚訝的是,在正常的精子中,稱為PIP2的脂質分子集中在鞭毛的頂部附近,更靠近頭部。” “在缺乏VSP的精子中,PIP2在鞭毛中更豐富且分布更廣。此外,缺乏VSP的精子中鈣離子的濃度更高。”

        這些發現表明,VSP在離子通道調節中起主要作用,最終影響精子運動性。研究人員認為VSP負責鞭毛中PIP2的極化分布。然後,PIP2激活鉀離子通道,從而間接導致鈣離子的局部流入,從而增強運動能力。在缺乏VSP的精子中,分散的PIP2引起過多的鈣離子流入,這會降低鞭毛的柔韌性,影響運動能力。

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