生育能力长期以来一直受到全人类的珍视。现在,在《自然通讯》上发表的一项研究中,大阪大学的研究人员进一步加深了我们对精子成熟的理解。对这种神秘现象的更深入理解可能会导致新的男性避孕措施。
为了创造人类生命,男性和女性性细胞(即配子)需要融合在一起并分裂:这一过程称为受精。雄性配子,精子,需要在称为附睾的管中成熟,然后才能成为受精的活细胞。精子成熟的机制相对研究不足,知之甚少。
为了更好地了解精子成熟的过程,大阪大学的研究人员对小鼠进行了实验。
小鼠的基因组成可以在实验室中改变,以更详细地研究分子途径。基因组编辑技术的出现很重要;在这项技术可用之前,研究精子成熟的机制具有挑战性。
井川正人,资深作者
研究人员利用基因组编辑技术来操纵蛋白质表达。蛋白质对于细胞间信号传导至关重要,因此对于执行细胞成熟等复杂过程是必需的。已知对精子成熟很重要的蛋白质是NELL2,一种从睾丸分泌的大蛋白质。NELL2进入附睾,类似于钥匙与锁孔相互作用的方式,与受体(ROS1)结合以发出精子成熟的信号开始。
至关重要的是,研究小组发现了另一种重要的蛋白质:“用于发光信号传导的NELL2相互作用辅助因子”(NICOL)。NICOL与NELL2形成紧密的分子复合物,有助于控制精子的成熟。没有NICOL,NELL2就无法正确发出信号,精子成熟就会被破坏。
“我们发现缺乏NICOL的小鼠是不育的,这表明NICOL是精子成熟途径正常工作所必需的,”主要作者DaijiKiyozumi说。“当NICOL表达被激活时,生育能力就恢复了。
这项研究的意义是有希望的。非激素男性避孕药的开发是一种可能性,其中NICOL将针对抑制精子成熟。
增加NICOL的表达并随后恢复精子成熟也可能用于治疗某些不孕症。
然而,下一步是在人类细胞和组织中进行类似的实验,看看研究结果是否被复制。
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