新闻 | 大阪大学研究揭示：关键蛋白复合体主导精子形态发育，或为男性不育与避孕研究带来新突破

在人类精密的生殖系统中，每一个发育步骤都受到严密的分子机制调控。近日，日本大阪大学牵头的多机构研究团队在即将发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的研究中，首次揭示了一对关键蛋白质的相互作用如何深刻影响精子形态的形成。研究显示，这种蛋白质复合体的功能障碍会导致精子头部变形，从而造成男性不育。

“我们已经知道，精子形成是一个极其复杂的过程，涉及包括细胞核收缩、尾部生成、头部重塑等多个步骤，”本研究第一作者、来自大阪大学的金田佑树（Yuki Kaneda）指出，“但这个过程中真正起决定性作用的分子机制，仍有许多尚未被揭示。”

为了探索精子形态异常背后的关键因素，研究团队首先在小鼠中敲除了一种主要在睾丸中表达的蛋白TEX38。结果发现，这些小鼠产生的精子头部严重向后弯曲，无法完成正常的受精过程，最终导致不育。

为了进一步揭示TEX38为何对精子形态如此关键，研究人员对其相互作用蛋白进行了筛查。结果令人震惊——TEX38与另一种名为ZDHHC19的蛋白酶密切协作，而只要缺失其中任意一种蛋白，小鼠所产生的精子都呈现出同样的头部弯曲畸形。此外，如果其中一种蛋白缺失，另一种蛋白的表达水平也显著下降。

“大阪大学生命科学研究所的资深教授、生殖生物学专家井川正仁（Masahito Ikawa）表示：“我们发现TEX38与ZDHHC19之间的相互依赖性极高，它们不仅共同存在于正在发育的精子中，而且必须协同工作，才能形成正常结构的精子。”

ZDHHC19是一种参与S-棕榈酰化（S-palmitoylation）的酶，它能将脂类添加到蛋白质上，从而调控蛋白质功能。在此次研究中，科学家们进一步证实，ZDHHC19正是负责对精子发育必需蛋白ARRDC5进行脂质修饰的酶。一旦该脂质修饰过程受阻，精子头部就会出现与TEX38缺失相同的异常——即头部无法去除多余胞质，从而发育失败。

“我们的研究结果显示，TEX38与ZDHHC19形成了一个稳定的复合体，这一复合体调节精子形态形成过程中关键蛋白的脂质修饰，”金田总结道。

由于精子的结构与形态直接影响其运动能力和受精潜力，该研究不仅为男性不育的分子成因提供了新视角，也为未来男性避孕策略带来了全新可能。例如，通过靶向干预该蛋白复合体的脂质修饰功能，可能在不影响激素水平的前提下，实现可逆性避孕。

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