来自以色列金蝎(Scorpio maurus palmatus)毒液的La1样肽Spermaurin可提高不同哺乳动物物种精子的运动能力和受精能力

研究问题:是否有可能从棕蝎Scorpio maurus palmatus的毒液中鉴定出能够增强精子活力的新型化合物? 总结答案:我们鉴定出一种由73个氨基酸组成的高效富含二硫键肽(DRP),其能够显著提高不同哺乳动物物种(包括人类)新鲜精子和冻融精子的活力,并在小鼠体外受精实验中改善受精结局。 已有认知:任何精子活力的异常都会对受精产生强烈影响,并可导致生育力低下或不育。因此,人们已经付出大量...
药理学

研究问题:是否有可能从棕蝎Scorpio maurus palmatus的毒液中鉴定出能够增强精子活力的新型化合物?

总结答案:我们鉴定出一种由73个氨基酸组成的高效富含二硫键肽(DRP),其能够显著提高不同哺乳动物物种(包括人类)新鲜精子和冻融精子的活力,并在小鼠体外受精实验中改善受精结局。

已有认知:任何精子活力的异常都会对受精产生强烈影响,并可导致生育力低下或不育。因此,人们已经付出大量努力以鉴定可能改善精子活力的药理学药物。这类化合物在无精子症中尤为有用,可用于改善睾丸取精效果;在冷冻保存领域也具有重要价值,因为冻融精子的活力会降低。

研究设计、规模、持续时间:这是一项基础科学/医学研究,旨在从毒液文库中鉴定能够增强哺乳动物精子活力(包括人类精子活力)的新型化合物。我们首先在蝎子S. m. palmatus的毒液中鉴定出一个能够强效激活精子活力的组分。随后,我们通过液相色谱、质谱和肽合成对该化合物进行了纯化和表征。最后,采用不同哺乳动物物种中的多种体外检测,评估了所鉴定化合物的纯化形式和合成形式对精子活力的效力及毒性。

参与者/材料、环境、方法:对于人精子,生物学样本采集自精液参数正常的供体以及前往生殖科接受诊断性精液分析的生育力低下患者。睾丸精子采集自因特定获批研究项目需要而实施安乐死的食蟹猴(Macaca fascicularis)。该肽还在牛和小鼠附睾精子上进行了测试。我们使用计算机辅助精液分析系统,在有无该肽存在的条件下测量了不同的精子运动参数。

主要结果及偶然性作用:通过分子筛层析,我们从 S. m. palmatus 蝎毒中分离得到一个能够提高精子运动性的组分。通过液相色谱和质谱分析,鉴定出一种由 73 个氨基酸组成、含有 4 对二硫键的肽为该生物活性的责任分子,并将其命名为“spermaurin”。通过化学合成证实了 spermaurin 的身份。我们表明,该肽能够提高新鲜和冻融后人精子的运动性。我们观察到,该肽对低运动性的新鲜射精精子的效力更高,在表现较差的精子中可使曲线速度提高 100%。

我们还证明,该肽对牛和小鼠的新鲜附睾精子、牛冻融后射精精子以及新鲜非人灵长类睾丸精子同样有效。最后,在小鼠体外受精中,当精子经该肽处理后,2 细胞胚胎的生成增加了 24%。

局限性及谨慎解读原因:本研究是在体外条件下评估 spermaurin 改善精子运动参数的能力。本研究的另一项局限性是,采用天然肽(n = 36)和合成肽(n = 12)检测的人精子样本数量较少。此外,该肽对体外受精结局的影响仅在小鼠中进行了检测,仍需进一步使用人和牛配子开展研究,以在其他哺乳动物物种中证实并拓展这一结果。

研究结果的更广泛意义:本研究证实了我们的初步研究结果,即动物毒液是能够改变精子生理功能分子的一个有趣来源。此外,本研究展示了来自蝎子 S. m. palmatus 的一种毒液肽的首个已证实生物学作用;该肽在序列上与来源于 Liocheles australasiae(木蝎)的 La1 肽具有相似性,而后者属于分布广泛的 DRPs 家族。

大规模数据:不适用。

研究经费/利益冲突:本研究是“LAB COM-14 LAB7 0004 01-LIPAV”项目的一部分,由法国国家研究署(ANR)LabCom 2014 计划资助。Arnoult 博士报告称,在研究开展期间获得了 IMV Technologies 的资助。此外,Arnoult、Martinez、Ray 和 Schmitt 博士拥有一项待审专利 EP16305642.7,其中包含本手稿所呈现的部分信息。


Administrator May 18, 2026
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