2023-04-18 来源: drugdu 196
在多种哺乳动物中发现一种基因,可能为人类和动物的高效、可逆和非激素男性避孕药铺平道路。
华盛顿州立大学的研究人员在小鼠、猪、牛和人类的睾丸组织中发现了Arrdc5基因的表达。当他们在小鼠身上敲除该基因时,只会在雄性小鼠身上造成不育,影响它们的精子数量、运动和形状。研究人员在《自然通讯》杂志上详细介绍了他们的发现。
作为一名资深学者兼WSU分子生物科学学院教授,乔恩·奥特利(Jon Oatley)表示:“这项研究首次确定该基因仅在睾丸组织中表达,而在身体其他部位没有表达,并且它在多种哺乳动物中表达。当这种基因在雄性体内被灭活或抑制时,它们会产生无法使卵子受精的精子,这是雄性避孕药开发的主要目标。”
虽然已经确定了其他潜在男性避孕药开发的分子靶点,但Arrdc5基因对男性睾丸具有特异性,在多种物种中都有发现。重要的是,该基因的缺乏也会导致严重的不孕,从而产生一种称为少弱精子症或OAT的疾病。这种情况是人类男性不育最常见的诊断,表现为精子数量减少、活动迟缓和形状扭曲,使精子无法与卵子融合。
在WSU的研究中,缺乏该基因的雄性小鼠产生的精子比正常小鼠少28%,移动速度慢2.8倍,约98%的精子头部和中段异常。
研究表明,该基因编码的蛋白质是正常精子产生所必需的。Oatley的团队下一步将致力于设计一种能抑制该蛋白质产生或功能的药物。
破坏这种蛋白质不需要任何激素干扰,这是男性避孕的一个关键障碍,因为睾酮在男性精子生产之外发挥着其他作用,包括增加骨量、肌肉力量和红细胞生产。设计一种针对这种蛋白质的药物也可以使其很容易被视为避孕药。
他说:“你不想抹杀制造精子的能力,只要阻止正在制造的精子被正确制造即可。”。“然后,从理论上讲,你可以去除药物,精子就会重新开始正常构建。”
奥特利和该研究的第一作者玛丽安娜·贾塞蒂(Mariana Giassetti)已经申请了一项临时专利,用于开发基于该基因及其编码的蛋白质的男性避孕药。
奥特利说,由于该基因在哺乳动物物种中都有发现,这一知识也有望在动物身上使用。该团队分析了哺乳动物DNA和蛋白质序列的现有生物学数据,并在几乎所有已知的哺乳动物物种中发现了该基因。这为开发用于牲畜的雄性避孕方法打开了潜力,在某些情况下,也许可以取代阉割,作为控制繁殖的一种方式,在野生动物中,当管理者试图限制一个物种的过度种群时。
然而,最初的重点是让人类对自己的繁殖有更多的控制权。据联合国统计,尽管有多种形式的妇女节育措施,但并不总是有效或广泛可用,全球一半以上的怀孕仍然是意外的。
奥特利说:“开发一种抑制人口增长和阻止意外怀孕的方法对人类的未来非常重要。”。“目前,除了手术,我们没有任何男性避孕方法,只有一小部分男性选择输精管切除术。如果我们能将这一发现发展成为避孕的解决方案,它可能会产生深远的影响。”
这项研究得到了美国国立卫生研究院和WSU的功能基因组学倡议的支持,这是一项多年的大学投资,旨在支持遗传技术研究的发展。
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