英國《衛報》網站4月16日發表題為《生殖之謎被破解:已找到讓精子與卵子相結合的蛋白質》的文章稱,英國科學家發現了生殖所需的一個關鍵性基本因素。他們找到了一種令人費解的蛋白質,這種蛋白質可讓卵子和精子結合。
這種名為“朱諾”——以羅馬神話中生育女神的名字命名——的分子附著在卵子表面。該分子會與附著在具有授精能力的精細胞上的一個雄性配對分子結合。
日本研究人員已于2005年確定了上述精子蛋白,由此開啟了長達十年的尋“偶”之旅。
弄清楚上述分子結合的過程,為研究生殖能力治療和避孕的新方法敞開了大門。
該科研小組負責人、位于劍橋郡的韋爾科姆基金會桑格研究所的加文·賴特博士說:“我們解開了生物學界一個長期未解之謎。我們確定了所有精子和卵子都會有的這兩種分子,它們肯定在我們被孕育之時實現了結合。”
賴特說:“如果沒有這種至關重要的結合,受精就不可能實現。我們或許可以利用這一發現提高生殖治療水平并研發出新的避孕用具。”
英國桑格研究所的這個科研小組率先造出了這種精子蛋白的人工版。該精子蛋白以日本人祈求婚姻幸福的出云神社被命名為“出云1”蛋白。
“出云1”蛋白后被用于尋找附著在卵子表面的配對蛋白。經確定,“朱諾”蛋白就是“出云1”蛋白的“另一半”。
科研人員利用轉基因技術讓雌性實驗鼠去產沒有“朱諾”分子的卵,“朱諾”對生殖的重要性由此大白于天下。
上述所有雌性實驗鼠都沒有生育能力,它們的卵子無法與正常精子結合。此外,體內沒有“出云1”蛋白的雄性實驗鼠也不具備生殖能力。這突出表明,“出云1”蛋白對男性生殖發揮著重要作用。
《自然》雜志報道了這項研究成果。研究成果還表明,“朱諾”分子在防止其他精子與業已完成受精的卵子結合方面也發揮了一定作用。
研究報告的共同作者、桑格研究所的恩里卡·比安基說:“就各種生物的精卵識別而言,‘出云’和‘朱諾’的配對是首個已知的必要結合過程。這兩種蛋白的結合極為脆弱。這或許可以解釋,為什么這種結合此前一直都是個謎。”
科學家發現,在精子和卵子完成初步結合后,“朱諾”分子會退出,并在40分鐘后幾乎消失得無影無蹤。
這或許有助于解釋,為什么一個精細胞在對一個卵子完成授精后,卵子會對其他精細胞設防。
有一個以上精子參與的授精過程,可能最終形成具有過多染色體的畸形胚胎。
“朱諾”屬于“葉酸受體”蛋白一族。研究人員研究了三種“葉酸受體”蛋白,發現只有“朱諾”可與“出云1”結合。
科學家當前在對患有不孕癥的女性進行篩選,以弄清楚缺少“朱諾”蛋白是否是導致她們不孕的根本原因。
如果確定是這個原因,簡單的基因篩查測試就可幫助醫生為她們進行最適合患者本人情況的治療。
如果沒有“朱諾”分子的話,常規試管授精治療可能不會成功。
但利用單一精子卵質內顯微注射技術,繞開“出云1”和“朱諾”蛋白的自然交配或許是可能的。
研究生殖問題的知名專家、設菲爾德大學生殖和發育醫學高級講師艾倫·佩西說:“這份研究報告令人感到非常興奮。有關信息在幫助診斷不孕不育和為人類及其他動物設計全新避孕用具方面可能非常有益。” |