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清华大学团队发现调控精子能量代谢新基因 为开发男性避孕药指明方向

Emma Chou

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据报道,全球男性面临精子质量呈逐年下降的趋势,而精子质量不高或造成不孕不育,对期待生养宝宝的家庭来说是一大打击。近日,清华大学陈立功团队发现了调控精子能量代谢新基因,将为男性不育提供潜在治疗方向。

4月20日,清华大学药学院陈立功课题组在Cell Reports在线发表了题为“SLC22A14 is a mitochondrial riboflavin transporter required for sperm oxidative phosphorylation and male fertility”的研究论文。该研究揭示了SLC22A14是作为精子细胞特异性的转运蛋白,可以通过转运核黄素调节长链脂肪酸β-氧化,从而维持精子内的能量稳态,其表达缺陷参与雄性不育疾病的发生。

根据论文摘要,消融Slc22a14可导致小鼠雄性不育,但其潜在机制尚不清楚。研究发现SLC22A14是一个定位于精子线粒体内膜的核黄素转运体,并通过遗传、生化、多组学和营养证据表明,核黄素运输缺陷抑制氧化磷酸化,并通过破坏黄素酶的功能重组精子能量代谢。

具体来说,发现脂肪酸β-氧化(FAO)存在缺陷,其酰肉碱和TCA循环代谢产物水平显著降低,但在Slc22a14敲除精子中积累甘油三酯和游离脂肪酸。研究人员证明了Slc22a14介导的FAO对精子的能量产生和活力至关重要。

此外,食用核黄素缺乏食物的野生型小鼠的精子与Slc22a14基因敲除小鼠的精子相似,证实了核黄素水平的改变导致精子形态和生物能量缺陷。这一研究不仅极大地提高了我们对精子能量代谢的认识,而且为男性避孕药的开发提供了一个有吸引力的方向。

清华大学药学院陈立功研究员为本文的通讯作者。药学院已毕业博士生匡文华为本文第一作者。实验室成员张杰、兰洲、马志龙、程丽丽、赵心彬、罗琪和孟子裔,新加坡A*STAR研究所范昊研究员、中科院动物所李卫研究员、清华大学医学院纪家奎研究员等为本项研究工作做出了重要贡献。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109025


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