科学家发现男性避孕药的基因靶点

华盛顿州普尔曼——在多种哺乳动物中发现的一个基因可能为人类和动物开发高效、可逆、非激素的雄性避孕药铺平道路。

华盛顿州立大学的研究人员已经确定了小鼠、猪、牛和人类睾丸组织中 Arrdc5 基因的表达。 当他们去除小鼠体内的基因时，它只会导致雄性不育，影响精子数量、活力和形状。 研究人员在期刊上详细介绍了他们的发现 自然通讯.

“该研究首次确定该基因仅在睾丸组织中表达，而不在身体其他任何地方表达，并且在多种哺乳动物中表达，”华盛顿州立大学分子生物科学学院的资深作者约翰乌特利教授说。 . “当这种基因在男性中被禁用或失活时，它们会产生不能使卵子受精的精子，这是男性避孕药开发的主要目标。”

虽然已经确定了其他分子靶点以开发潜在的男性避孕药，但 Arrdc5 基因是男性睾丸特有的，并且存在于多个物种中。 重要的是，该基因的缺陷还会导致严重的不孕症，导致一种称为少弱畸精症或 OAT 的病症。 这种情况是男性不育症最常见的诊断，表现为产生的精子数量减少、运动速度减慢以及形状扭曲，因此精子无法与卵子融合。

在华盛顿州立大学的研究中，缺乏这种基因的雄性小鼠产生的精子数量减少了 28%，精子的移动速度比正常小鼠慢 2.8 倍——而且大约 98% 的精子头部和中段异常。

该研究表明，该基因编码的蛋白质是正常精子生成所必需的。 Oatley 的团队随后将致力于设计一种药物来抑制这种蛋白质的产生或功能。

禁用这种蛋白质不需要任何激素干预，并且是男性避孕的一个主要障碍，因为睾丸激素在男性中除了产生精子之外还发挥着其他作用，包括增加骨量和肌肉力量以及红细胞的产生。 设计一种针对这种蛋白质的药物将使它很容易作为避孕药收回。

“你不想消除产生精子的能力——只是阻止精子正常形成，”他说。 “然后，理论上，你可以移除药物，精子会再次开始正常生成。”

Oatley 和该研究的第一作者 Mariana Giacetti 已经申请了一项临时专利，以开发一种基于该基因及其编码的蛋白质的男性避孕药。

奥特利说，由于该基因存在于哺乳动物物种中，因此这一知识也有望用于动物。 该团队分析了有关哺乳动物 DNA 和蛋白质序列的可用生物学数据，并在几乎所有已知的哺乳动物物种中发现了该基因。 这开启了开发用于牲畜的男性避孕药的可能性，在某些情况下可能取代阉割作为控制繁殖的手段，以及当管理人员寻求减少物种数量过剩时的野生动物。

然而，最初的重点是让人类更好地控制他们的繁殖。 根据联合国的数据，虽然有多种形式的女性节育措施，但它并不总是有效或广泛可用，而且全世界超过一半的怀孕仍然是意外的。

“开发一种减少人口增长和阻止意外怀孕的方法对人类的未来非常重要，”乌特利说。 “目前，除了手术之外，对于男性而言，我们真的没有什么可以预防怀孕的方法，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一种避孕方法，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华盛顿州立大学功能基因组学计划的支持，该计划是一项多年的大学投资，旨在支持基因技术研究的发展。