導致阿爾茲海默症的「元兇」能夠降低精子活力

澱粉樣的蛋白纖維會妨礙精子子遊動。

精液和阿爾茲海默症患者的大腦的相似之處在於：它們都含有一種名為澱粉樣纖維的蛋白質微絲。儘管澱粉樣沉積會對腦細胞造成損傷，這些蛋白微絲卻可能在生殖過程起著至關重要的作用。一項新的研究表明，精液中的蛋白微絲可使狀態低於平均水平的精子動彈不得，從而保證只有最好的精子得以到達卵細胞。

「我敢說從第一次觀察到精液中的蛋白微絲開始，科學家們就在猜測這些東西的真實功能到底是什麼。」來自丹麥奧胡斯大學的蛋白質聚合專家丹尼爾 · 奧森（Daniel Otzen）（並未參與此項研究）說，「這項研究對此提供了確鑿的證據。」

2007 年，研究人員們發現了精液中的蛋白微絲——起初它看起來不像什麼好消息。科學家們表示，這些和精細胞及其他成分一起存在於精液中的蛋白微絲可與 HIV 病毒結合，並幫助其進入細胞內。在大多數靈長動物中都可以發現它們。加州大學舊金山分校的黏膜生物學家娜迪亞·羅安（Nadia Roan）認為：「如果這種纖維狀蛋白沒有任何益處，它們早該在進化中被淘汰了。」鑒於 HIV 病毒與細胞融合的方式能夠讓人聯想到精子與卵細胞的結合，羅安想知道精液的蛋白微絲對受精是否也有促進作用。

在新的研究中，羅安團隊合成了澱粉樣蛋白微絲，通過在培養皿中進行體外實驗來驗證它們是否可以促進精卵結合。很快，他們便大失所望——當澱粉樣蛋白微絲存在時，精子的速度反而變慢了。「它們的尾部擺動得沒那麼快了。」羅安說道。顯微鏡下的觀察進一步顯示出，這些蛋白微絲能與精細胞結合，並阻礙它們的遊動。

所以研究者們有了一個新的想法：這些蛋白微絲或許可以幫助女性剔除劣質的精子。羅安表示，性交后女性的免疫細胞會對生殖道進行清洗，以清除潛在的有害微生物。為觀察精液蛋白微絲是否會促進這一過程，研究人員分別在有合成微絲和沒有合成微絲存在的環境下培養精子，然後檢測被免疫細胞吞噬的精子數量。該團隊在 eLife 上的報道稱，對健康的精子來說，有蛋白微絲存在時被吞噬的數量是沒有時的 5 倍；而對於被超低溫破壞過的精子這個數字則為 1.5 倍。

因此羅安認為，活體動物體內的精液蛋白微絲至少有兩點益處：其一，清除在雌性生殖道中停留過久的精子，從而避免觸發會殺死所有精子的不必要免疫反應；其二，去除受損的精子，給健康精子創造更好的機會來接近卵細胞。

「把精液蛋白微絲視作一種幫助確保「只有最好、最活躍」的精子才能到達卵子的策略，這就說得通了。「奧森說，「從進化角度來看，沒有什麼比擁有一個強大的後代更重要的了。」

然而他承認，為了充分了解這些蛋白微絲是如何困住精子的，人們還需要進行更多的研究。此外，培養皿中的實驗結果是否適用於體內也有待證實。不過奧森仍然認為，精液蛋白微絲新穎的質檢功能揭示了一點：「大自然比我們想象的更複雜，也更怪誕。」

作者 Giorgia Guglielmi

翻譯 張暢

審校 劉思婕 魏瀟