環(huán)磷酸腺苷-蛋白激酶A（cAMP-PKA）信號傳導通路對精子運動功能調(diào)節(jié)機制的研究.pdf

1、精子活力低下是男性不育癥的常見病因之一，精子跨膜細胞信號傳導與精子的活力密切相關，不同的細胞信號通過細胞信號傳導通路引起精子鞭毛蛋白的磷酸化或去磷酸化來調(diào)節(jié)精子的活力?？赡苷{(diào)節(jié)精子運動的細胞信號傳導通路有多種，如二酰甘油/蛋白激酶C(DG/PKC)通路以及鈣通道等。部分研究表明蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)介導的cAMP/PKA信號傳導通路對精子活力有重要影響，目前對cAMP/PKA信號傳導通路研究的較為深入。PKA

2、是cAMP/PKA通路中的關鍵分子，是細胞信號傳遞系統(tǒng)中的重要一環(huán)。在多種哺乳動物精子實驗中，腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)激活劑及PKA激活劑都能提高精子的活力。 雖然有許多實驗證據(jù)提示cAMP/PKA通路參與調(diào)節(jié)精子的活力，但也有一些實驗結(jié)果不支持這一點，目前仍存在著爭議。雙丁酰環(huán)磷酸腺苷(dibutyrylcyclicadenosinemonophosphate，dbcAMP)是一種經(jīng)典的cAMP類

3、似物，同cAMP一樣能激活PKA，產(chǎn)生與cAMP類似的生物學效應。弗司扣林(forskolin)來自毛喉鞘蕊花中提取的一種毛喉素，是磷酸二酯酶PDE的抑制劑。Forskolin能抑制cAMP的分解，提高細胞內(nèi)cAMP的濃度，增強cAMP所產(chǎn)生的生物學效應。目前在forskolin增強精子的授精能力及項體反應方面研究的較多，而在對精子活力的影響方面尚缺乏深入的研究報道。為了進一步證實cAMP/PKA信號傳導通路對人精子運動功能的影響，我們

4、選擇不同濃度的dbcAMP和Forskolin體外分別與經(jīng)上游優(yōu)化處理的生育男性的精子一起孵育不同時間，應用計算機輔助的精子分析(Computeraidedspermanalysis，CASA)分析其對精子不同運動參數(shù)的影響，結(jié)果顯示：0.1、0.5和1.0mmol/L的dbcAMP以及0.01、0.1和1.0mmol/L的forskolin與對照組相比都能明顯提高精子的活率及前向性運動百分率(P＜0.001)，而對直線速度VSL和曲線

5、速度VCL無明顯影響(p＞0.05)。相關性分析表明在實驗濃度范圍內(nèi)，精子的活率及前向性運動百分率與dbcAMP和forskolin的濃度都呈正相關。而在1h內(nèi)，精子運動各參數(shù)無明顯變化。結(jié)果說明在一定濃度范圍內(nèi)dbcAMP和forskolin在體外能提高人精子的運動功能，此結(jié)果為證實cAMP/PKA信號傳導通路參與調(diào)節(jié)人精子運動功能提供了一定的實驗依據(jù)。 A激酶錨定蛋白(A-kinaseanchorproteins，AKAPs

6、)是cAMP介導的細胞信號傳遞系統(tǒng)中一類十分重要的蛋白質(zhì)分子。AKAPs主要通過特異性結(jié)合PKA，使PKA錨定于作用底物附近，催化靶蛋白磷酸化從而傳遞細胞信號，調(diào)節(jié)細胞反應。眾多試驗研究表明AKAP82是將PKA錨定于精子鞭毛通過催化鞭毛蛋白磷酸化來調(diào)節(jié)精子的運動的關鍵蛋白，那么精子活力低下是否由于AKAP82的表達異常所引起?為了證實上述假說，我們選用AKAP82的前體pro-AKAP82第131～145氨基酸形成的多肽作為抗原決定簇

7、制作抗血清，利用Western印跡和免疫熒光檢測分析活力低下精子的AKAP82是否異常，并與正常精子作對照。結(jié)果表明對照組在免疫熒光中出現(xiàn)精子鞭毛熒光染色，并且絕大部分在WesternBlot中檢測到相對分子質(zhì)量(Mr)為97000和18000的兩條蛋白條帶，而試驗組有2例樣本既沒有在WesternBlot中檢測出任何蛋白條帶顯色，也沒有在免疫熒光中出現(xiàn)精子鞭毛熒光染色，9例樣本在免疫熒光中出現(xiàn)精子鞭毛正常熒光染色，但在WesternB