2019年5月19日訊/生物谷BIOON/---當精子通過它們的尾巴上的一系列鈣離子通道檢測到環境變化時，它們就開始向卵子衝刺。在一項新的研究中，來自美國耶魯大學等研究機構的研究人員鑑定出一種關鍵分子，它協調這些鈣離子通道開啟和關閉，從而激活精子並協助引導它們進入卵子。當通過基因編輯移除編碼這種分子的基因時，雄性小鼠讓更少的雌性小鼠懷孕，而且懷孕的雌性小鼠產生較少的幼仔。他們報導，這些經過基因編輯的雄性小鼠的精子活力較低，並且在實驗室中讓較少的卵子受精。相關研究結果近期在線發表在Cell期刊上，論文標題為「Dual Sensing of Physiologic pH and Calcium by EFCAB9 Regulates Sperm Motility」。
圖片來自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.03.047。
論文通訊作者、耶魯大學醫學院細胞與分子生理學助理教授Jean-Ju Chung說道，這種稱為CatSper的鈣離子通道複合物在精子尾部排列著。它在許多物種中在進化上是保守的，由多個亞基組成，但是「我們不知道每個亞基發揮的作用是什麼」。
先前的研究未能確定CatSper的確切機制，該機制允許精子對女性生殖道的酸性水平等線索做出反應，並觸發精子運動的變化，以便更好地導航到卵子。Chung實驗室篩選了所有精子蛋白，以鑑定出哪些精子蛋白與鈣離子通道複合物CatSper相互作用。他們專注於一種稱為EFCAB9的精子蛋白，它作為一個傳感器，根據環境線索協調這些鈣離子通道的開啟和關閉。
Chung說，「這種分子是長期尋找的CatSper鈣離子通道傳感器，對於受精至關重要，並解釋了精子如何對生理線索做出反應。」
Chung說，EFCAB9似乎在「調節精子尾部上的離子通道活性和排列方面發揮了雙重作用，這有助於調節精子向卵子遷移」。
已在不育男性的CatSper基因中發現了突變，這可能是生育治療的一個靶標。Chung說，鑑於CatSper鈣離子通道是精子發揮功能所必需的，因此阻斷它可能會導致人們開發出對男性和女性的副作用都很小的非激素避孕藥。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：Jae Yeon Hwang et al. Dual Sensing of Physiologic pH and Calcium by EFCAB9 Regulates Sperm Motility. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.03.047.