生育能力：关键蛋白质帮助精子及时完成工作

研究人员详细介绍了一种普遍存在的信号分子如何在男性生育中发挥关键作用，协调促进精子活力、存活和受精成功的关键步骤。

　　

第一个过程被称为获能，它改变了每个精子的生理机能，改变了头部的膜，以帮助它穿透坚硬的卵子外层——透明带——以及尾部的化学物质，以产生更大的运动性，即移动和游泳的能力。

第二个过程是顶体反应(AR)，这是一种化学反应，包括在精子的头部释放酶，进一步促进透明带的渗透。

这两个过程对卵子成功受精都至关重要，AR依赖于时间:它不能发生得太早或太晚。事实上，过早的变应性鼻炎与自发性男性不育症有关。

然而，这两个过程都没有很好地理解潜在的分子机制。2021年8月19日,在一篇新论文,发表在《eLife,一组研究人员在加州大学圣地亚哥医学院的细节如何投入/ Girdin,无处不在的信号分子起着至关重要的作用在男性生育能力,编排精子获能和AR促进精子的运动性,生存和成功受精。

具体来说，由资深作者、加州大学圣地亚哥医学院医学和细胞与分子医学系教授Pradipta Ghosh博士领导的研究小组发现，GIV——G蛋白家族的一员，在细胞内充当分子开关，传递和微调信号——调节激活和关闭获能和AR过程的酶的活动。

Ghosh说:“这些发现证明了GIV如何在精子中协调不同的信号程序，这些程序被空间和时间分开，有效地支持获能，同时抑制过早的AR。”因此，GIV在男性生育能力方面起着至关重要的作用。”

根据已发表的研究，不孕不育影响着全球约8%至12%的夫妇，在大约一半的病例中，男性是主要或促成因素。男性不育的原因是多种多样的，但大约25%的原因要么是精子运输障碍，要么是精子中没有明显功能障碍的特发性因素。

Ghosh说:“GIV是男性生育能力所必需的，而男性体内GIV转录本水平低必然与不孕有关。”“我们已经发现证据表明GIV可能在获得精子方面扮演着不同的角色，这些发现为两方面提供了新的线索，一是有缺陷的giv信号如何可能被用作男性不育的潜在标记，二是giv依赖信号抑制剂如何通过降低精子活力和活力以及促进过早的顶体反应而抑制生育。

“具有讽刺意味的是，后者可能是开发专门针对精子的男性避孕药的一个有前途的策略。”

合著者包括:Sequoyah Reynoso, Vanessa Castillo, Gajanan D. Katkar, Inmaculada Lopez-Sanchez, Sahar Taheri, Celia R. Espinoza, Christina Rohena, Debashis Sahoo和Pascal Gagneux，都在加州大学圣地亚哥分校。

Journal Reference:

1. Sequoyah Reynoso, Vanessa Castillo, Gajanan Dattatray Katkar, Inmaculada Lopez-Sanchez, Sahar Taheri, Celia Espinoza, Cristina Rohena, Debashis Sahoo, Pascal Gagneux, Pradipta Ghosh. GIV/Girdin, a non-receptor modulator for Gαi/s, regulates spatiotemporal signaling during sperm capacitation and is required for male fertility. eLife, 2021; 10 DOI: 10.7554/eLife.69160