Открытие в области оплодотворения раскрывает новую роль яйцеклетки
Неожиданное открытие учёных из Медицинской школы Университета Вирджинии раскрывает новые детали слияния сперматозоида и яйцеклетки. Это может иметь большое значение для пар, борющихся с бесплодием, и, возможно, привести к созданию мужского контрацептива.
Открытие может повысить успешность экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и снизить его стоимость. По словам исследователя Джеффри Дж. Лизиака, оно многое говорит о фундаментальной биологии и может иметь важные клинические применения.
Результаты меняют представление о роли яйцеклетки в процессе оплодотворения. Старая концепция пассивной яйцеклетки, ожидающей проникновения сперматозоида, устарела. Исследователи обнаружили, что на поверхности яйцеклетки есть молекулярные игроки, которые связываются с соответствующим веществом на сперматозоиде, чтобы облегчить слияние.
Неожиданный маркер
Лаборатории Равичандрана и Лизиака начали сотрудничать несколько лет назад, изучая созревание сперматозоидов в семенниках. Во время исследований они заметили нечто необычное: некоторые незрелые сперматозоиды, которые казались умирающими, на самом деле были живы и здоровы. На их поверхности был молекулярный маркер, характерный для умирающей клетки, и этот маркер усиливался по мере созревания сперматозоида.
Оказалось, что этот маркер — фосфатидилсерин — который обычно находится внутри клеток и высвобождается при их гибели, намеренно экспонируется на поверхности здоровых, живых сперматозоидов.
Яйцеклетка, в свою очередь, экспрессирует белковые партнёры, которые специфически и активно взаимодействуют с фосфатидилсерином на сперматозоиде. Это распознавание на основе PS, наряду с другими взаимодействиями, способствует слиянию сперматозоида и яйцеклетки. Маскировка фосфатидилсерина на сперматозоиде или блокировка его рецепторов на яйцеклетке эффективно предотвращает оплодотворение.
Клинические перспективы
Это открытие имеет несколько интригующих последствий:
- Для лечения бесплодия: в будущем врачи смогут пытаться усилить экспозицию фосфатидилсерина на сперматозоиде, чтобы повысить шансы на зачатие. Также можно будет анализировать сперму мужчины перед ЭКО, чтобы отбирать сперматозоиды с наибольшей вероятностью оплодотворения. Это может снизить необходимость в многократных попытках и стоимость лечения.
- Новый тест: группы Равичандрана и Лизиака разработали новый тест для определения «фертильности» сперматозоида на основе экспозиции фосфатидилсерина.
- Контрацепция: исследователи полагают, что поиск способа маскировки фосфатидилсерина на головке сперматозоида может стать потенциальной формой контрацепции. В лабораторных условиях блокировка PS несколькими разными способами эффективно предотвращала слияние.
Исследователи планируют изучать фундаментальные вопросы оплодотворения в своих лабораториях, а потенциальные терапевтические применения — через созданную ими компанию PS-Fertility.
Результаты опубликованы в научном журнале Nature Communications.