PNAS：精子也要“流线型”！新研究为男性避孕铺平道路

　　大阪大学的研究人员发现了一种被称为睾丸特异性激酶底物(TSKS)的蛋白质在精子化过程中的作用，即成熟精子的释放。对TSKS被破坏的基因修饰小鼠模型的分析表明，TSKS是精子消除细胞质并成为流线型所必需的。这些发现可能会导致诊断测试和男性避孕药的发展。

　　

   

   

图像:精子在睾丸中完成前的电子显微镜图像。在正常小鼠中，红色虚线所示的细胞质在精子完成前被消除。然而，在tsks被破坏的小鼠中，细胞质没有被消除，产生了细胞质丰富的精子，导致男性不育。

为了在比赛中取得好成绩，许多奥运会游泳运动员都穿低阻水的泳衣。同样，精子，男性生殖细胞，拥有“流线型”结构，以更顺利地通过女性生殖道。现在，日本的研究人员对参与这一过程的一种关键蛋白质有了新的认识。

在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的一项新研究中，大阪大学的研究人员确定了一种名为睾丸特异性丝氨酸激酶底物(TSKS)的蛋白质在精子化过程或成熟精子的释放过程中的作用。

在生殖过程中，精子必须通过女性生殖道到达卵母细胞或卵子，以便受精发生。为了更好地促进这一过程，精子具有“流线型形态”，这是通过消除精子细胞质来实现的。虽然这一过程在以前的研究中已经被观察到，但其背后的分子机制还不完全清楚。这促使大阪大学的研究团队探索了一种靶向TSKS的小鼠模型，这种模型定位于称为nuage的无膜结构。

“使用基因组编辑技术，我们开发了一种TSKS被破坏的小鼠模型，我们发现，TSKS受损小鼠的精子未能发育成流线型，导致男性不育。”

研究人员分析了TSKS敲除小鼠的精子，发现这些精子不能产生两种特定类型的nuage，即网状体(RB)和染色单体体残体(CR)。如果没有这些nuage，被TSKS破坏的精子就不能正确地清除它们的细胞质。此外，研究人员观察到，在这些精子中，过量残留细胞质的存在导致了细胞凋亡或细胞死亡。

共同主要作者Soojin Park说，“我们的研究结果表明RB和CR nuage的生成依赖于TSKS，TSKS是精子消除细胞质并适应流线型蝌蚪形状所必需的。这也适用于人类，因为TSKS也存在于人类精子中。”

TSKS在流线型精子形成中的作用的发现为男性不育背后的机制提供了更多的线索。这项研究的结果可能会转化为诊断测试和男性避孕药的发展。

文章标题

TSKS localizes to nuage in spermatids and regulates cytoplasmic elimination during spermiation