蛋白质缺陷使精子追逐尾巴

大阪-随着越来越多的夫妇寻求怀孕的帮助，受精步骤正在显微镜下进行，以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治疗。

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，他们必须首先进入被称为鞭毛的长尾巴推动的输卵管。当它们接近目的地时，精子会以被称为“获能”的过程被涡轮增压，从而使它们向卵子竞争。钙离子流入鞭毛触发了运动的增强。尽管研究人员一段时间以来已经知道，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。

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，我们产生了VSP缺陷小鼠品系，以便我们可以检查这些动物的VSP缺陷精子。”

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，精子在获能过程中在周围游动，这意味着较少的精子实际到达目的地。运动力缺陷提示鞭毛有问题，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，一种叫做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不仅在鞭毛中更丰富，而且分布更广泛。我们还在缺乏VSP的精子中记录了更高的钙离子浓度。”

这些发现表明，VSP在离子通道调节中起主要作用，最终影响运动性。研究人员提出了一种机制，其中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会引起过多的钙离子流入，从而降低鞭毛的柔韧性，影响运动能力。

根据该研究的资深作者冈村康志(Yasushi Okamura)的说法，基于VSP的精子活动性调节的发现对男性生育能力具有重要意义。“我们预测我们的发现将导致开发能提高精子活力，增加受精机会的生育疗法。”

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