Новый белок-переключатель, который "включает" сперматозоиды для оплодотворения
Исследователи из Университета Осаки и Медицинского колледжа Бейлора идентифицировали белок NELL2, который действует на придаток яичка через новый люмикринный путь, опосредуя созревание сперматозоидов. Исследование опубликовано в Science.
Контекст проблемы:
- Сперматозоиды производятся в семенных канальцах яичка и проходят через придаток яичка.
- Попадая в придаток, они неподвижны и не способны к оплодотворению.
- Созревание происходит во время прохождения через придаток.
- Гипотеза о том, что белки, выделяемые яичком, действуют на придаток (люмикринная сигнализация), существовала, но конкретные белки были неизвестны.
Ключевые результаты:
- NELL2 — белок, секретируемый зародышевыми клетками яичка, был идентифицирован как ключевой регулятор.
- Мыши-нокауты по гену Nell2 оказались стерильными из-за дефекта подвижности сперматозоидов. Их бесплодие удалось исправить с помощью трансгена, специфичного для половых клеток.
- У таких мышей сперматогенез в яичках протекал нормально, но придаток яичка был плохо дифференцирован (как и у мышей с нокаутом рецептора Ros1).
- Сперматозоиды нокаутных мышей не могли достичь маточных труб или оплодотворить яйцеклетку.
- Придаток яичка мышей Nell2-нокаутов не способен продуцировать ключевую протеазу OVCH2, которая обрабатывает белок поверхности сперматозоидов ADAM3, необходимый для мужской фертильности.
Значение исследования:
Учёные обнаружили каскад событий: NELL2 (яичко) → рецептор ROS1 (придаток) → секреция OVCH2 → обработка ADAM3 (сперматозоид) → созревание и подвижность. Нарушение любого звена делает самца бесплодным.
Эти открытия важны для диагностики и терапии мужского бесплодия, а также для разработки мужских контрацептивов. Подобный уникальный путь коммуникации между тканями, вероятно, существует и в других органах.