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基因缺陷使得精子无法正常“游泳”

2019-12-05 00:54:01生物谷
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核心提示: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。

  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。

  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。

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