PNAS：基因缺陷使得精子无法正常“游泳”
来源：本站原创 2019-12-04 04:48
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。
2019年12月4日 讯 /生物谷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。（生物谷Bioon.com）
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. Polarized PtdIns(4,5)P2 distribution mediated by a voltage-sensing phosphatase (VSP) regulates sperm motility. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 201916867 DOI: 10.1073/pnas.1916867116
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