生育能力長(zhǎng)期以來(lái)一直受到全人類(lèi)的珍視?,F(xiàn)在,在《自然通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中,大阪大學(xué)的研究人員進(jìn)一步加深了我們對(duì)精子成熟的理解。對(duì)這種神秘現(xiàn)象的更深入理解可能會(huì)導(dǎo)致新的男性避孕措施。
為了創(chuàng)造人類(lèi)生命,男性和女性性細(xì)胞(即配子)需要融合在一起并分裂:這一過(guò)程稱為受精。雄性配子,精子,需要在稱為附睪的管中成熟,然后才能成為受精的活細(xì)胞。精子成熟的機(jī)制相對(duì)研究不足,知之甚少。
為了更好地了解精子成熟的過(guò)程,大阪大學(xué)的研究人員對(duì)小鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
小鼠的基因組成可以在實(shí)驗(yàn)室中改變,以更詳細(xì)地研究分子途徑?;蚪M編輯技術(shù)的出現(xiàn)很重要;在這項(xiàng)技術(shù)可用之前,研究精子成熟的機(jī)制具有挑戰(zhàn)性。
井川正人,資深作者
研究人員利用基因組編輯技術(shù)來(lái)操縱蛋白質(zhì)表達(dá)。蛋白質(zhì)對(duì)于細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)至關(guān)重要,因此對(duì)于執(zhí)行細(xì)胞成熟等復(fù)雜過(guò)程是必需的。已知對(duì)精子成熟很重要的蛋白質(zhì)是NELL2,一種從睪丸分泌的大蛋白質(zhì)。NELL2進(jìn)入附睪,類(lèi)似于鑰匙與鎖孔相互作用的方式,與受體(ROS1)結(jié)合以發(fā)出精子成熟的信號(hào)開(kāi)始。
至關(guān)重要的是,研究小組發(fā)現(xiàn)了另一種重要的蛋白質(zhì):“用于發(fā)光信號(hào)傳導(dǎo)的NELL2相互作用輔助因子”(NICOL)。NICOL與NELL2形成緊密的分子復(fù)合物,有助于控制精子的成熟。沒(méi)有NICOL,NELL2就無(wú)法正確發(fā)出信號(hào),精子成熟就會(huì)被破壞。
“我們發(fā)現(xiàn)缺乏NICOL的小鼠是不育的,這表明NICOL是精子成熟途徑正常工作所必需的,”主要作者DaijiKiyozumi說(shuō)。“當(dāng)NICOL表達(dá)被激活時(shí),生育能力就恢復(fù)了。
這項(xiàng)研究的意義是有希望的。非激素男性避孕藥的開(kāi)發(fā)是一種可能性,其中NICOL將針對(duì)抑制精子成熟。
增加NICOL的表達(dá)并隨后恢復(fù)精子成熟也可能用于治療某些不孕癥。
然而,下一步是在人類(lèi)細(xì)胞和組織中進(jìn)行類(lèi)似的實(shí)驗(yàn),看看研究結(jié)果是否被復(fù)制。
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