来自棕尾蝎(Scorpio maurus palmatus)毒液的类La1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:是否有可能从巴勒斯坦金蝎(Scorpio maurus palmatus)的毒液中鉴定出能够增强精子运动能力的新型化合物? 总结答案:我们鉴定出一种由73个氨基酸组成的强效富含二硫键肽(disulfide-rich peptide, DRP),该肽能够显著改善不同哺乳动物物种(包括人类)新鲜精子和冻融精子的运动能力,并在小鼠体外受精实验中提高受精结局。 已有研究认知:任何精子运动能力...
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研究问题:是否有可能从巴勒斯坦金蝎(Scorpio maurus palmatus)的毒液中鉴定出能够增强精子运动能力的新型化合物?

总结答案:我们鉴定出一种由73个氨基酸组成的强效富含二硫键肽(disulfide-rich peptide, DRP),该肽能够显著改善不同哺乳动物物种(包括人类)新鲜精子和冻融精子的运动能力,并在小鼠体外受精实验中提高受精结局。

已有研究认知:任何精子运动能力的异常都会对受精产生显著影响,并可能导致生育力低下或不育。因此,人们已投入大量努力以鉴定可能改善精子运动能力的药理学药物。此类化合物在无精子症中尤其有用,可用于改善睾丸取精效果;同时在冷冻保存领域也具有重要价值,因为冻融精子的运动能力会下降。

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运动能力(包括人类精子运动能力)的新型化合物。我们首先在巴勒斯坦金蝎S. m. palmatus的毒液中鉴定出一个能够强效激活精子运动能力的组分。随后,我们采用液相色谱、质谱和肽合成技术对该化合物进行了纯化和表征。最后,通过在不同哺乳动物物种中开展不同的体外实验,评估了所鉴定化合物的天然纯化版本和合成版本对精子运动能力的效力及毒性。

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者以及因诊断性精液分析就诊于生殖医学科的生育力低下患者。睾丸精子取自为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检测。我们使用计算机辅助精子分析系统,在有无该肽存在的条件下测定了不同的精子运动参数。

主要结果与偶然因素的作用:通过凝胶过滤色谱,我们从S. m. palmatus的毒液中分离出一个能够提高精子运动能力的组分。利用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对二硫键的肽是该生物学活性的责任分子,并将其命名为“spermaurin”。通过化学合成证实了spermaurin的身份。我们表明,该肽可提高新鲜及冻融后人精子的运动能力。我们观察到,该肽对低运动能力的新鲜射出精子的效力更高,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、牛冻融后射出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,当用该肽处理精子时,2细胞胚胎的生成率提高了24%。

局限性与谨慎解读的原因:本研究是在体外评估spermaurin改善精子运动参数能力的研究。本研究的另一局限性在于,使用天然肽(n = 36)和合成肽(n = 12)测试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测试,仍需使用人类和牛的配子开展进一步研究,以在其他哺乳动物物种中确认并扩展这一结果。

研究发现的更广泛意义:本研究证实了我们的初步研究结果,即动物毒液是能够调节精子生理功能分子的一个有趣来源。此外,本研究首次证实了来自蝎子S. m. palmatus的一种毒液肽具有生物学作用;该肽在序列上与广泛分布的DRPs家族中来自Liocheles australasiae(木蝎)的La1肽具有相似性。

大规模数据:不适用。

研究资助/利益冲突:本研究是“LAB COM-14 LAB7 0004 01-LIPAV”项目的一部分,由法国国家科研署(ANR)的LabCom 2014项目资助。Arnoult博士报告称,在本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,其中包含了本手稿所呈现的部分信息。


Administrator 2026年5月18日
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