男性不育症中缺失的一环：揭开蛋白质之谜

成熟精子的特征是头部、中段和用于运动的长尾巴。 现在，波恩大学医院（UKB）和波恩大学跨学科研究部门“生命与健康”的研究人员发现，结构蛋白ACTL7B的缺失会阻止雄性小鼠的精子发生。 细胞不能再发展其特征形状并保持相当圆形的形式。 这些动物是不育的。 研究结果现已发表在科学期刊《发展》上。

ACTL7B在精子细胞发育中的作用

在精子发生过程中，雄性精子细胞在睾丸中不断大量产生。 在这个过程中，典型的细长精子细胞是由圆形生殖细胞形成的。 这种巨大的形状变化需要对专门的结构蛋白进行微调重组。 这些结构蛋白之一是 ACTL7B。

“由于它仅在男性精子成熟期间在人类和小鼠中制造，因此据推测，该蛋白质对这一发育阶段很重要，”来自UKB病理学研究所的通讯作者Hubert Schorle教授指出，他也是波恩大学跨学科研究领域（TRA）“生命与健康”的成员。

为了研究结构蛋白在精子发生中的作用，Schorle教授的团队使用基因编辑技术生成了一个Actl7b基因突变的小鼠模型。这导致ACTL7B的功能完全丧失。“没有ACTL7B，发育就会受阻，细胞通常保持圆形，通常不会形成细长的典型精子形状，并在很大程度上死亡，”第一作者Gina Esther Merges说，他是Schorle教授实验室的博士生。

蛋白质网络破坏和男性不育症

在这种情况下，波恩研究人员发现ACTL7B是精子细胞骨架重组所必需的。使用质谱分析，他们确定了ACTL7B的两个相互作用伙伴，DYNLL1和DYNLL2。

“我们能够证明，如果没有结构蛋白，DYNLL1和2就不能正确地定位在圆形精子细胞中。由于它可能是一种更大的蛋白质复合物，具有进一步的相互作用伙伴，我们将上述效应归因于这些蛋白质在时间和空间上精确调节和靶向重新分布的丧失，“Schorle教授指出。

这就解释了为什么具有突变Actl7b基因的雄性小鼠的精子不能发育出特征形状。因此，这些动物是不育的。此外，根据其他研究，有证据表明，一些生育患者的蛋白质 ACTL7B 水平降低。“我们的研究表明，Actl7b基因的突变可能是男性不育的原因，”Schorle教授说。