附睾蛋白酶抑制剂基因和蛋白探究进展

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1、附睾蛋白酶抑制剂基因和蛋白探究进展　　【摘要】附睾蛋白酶抑制剂（epididymisproteaseinhibitor；Eppin/SPINLW1）基因在附睾和睾丸组织中特异性表达，存在于人类精液和精子表面，是一种编码含丰富胱氨酸残基的蛋白质的单拷贝基因。国内外研究表明Eppin在灵长类动物的生育中可能发挥重要的作用，与生殖和免疫性避孕关系密切。现对Eppin基因及蛋白的发现、特征及其在男性生殖等方面的作用做一综述。【关键词】Eppin；精子；男性；不育症；避孕；无精子症进入21世纪，人们逐渐发现人类的繁衍生育能力正在逐渐下降，不孕不育已成为继心脑血管疾病、肿瘤之后威胁全人类生存的

2、三大疾病之一。WHO指出，排除女方的因素，婚后有规律性生活、未采取任何避孕措施的夫妻生活达到一年以上者，女方仍未能怀孕，可诊断为男性不育症。据WHO最新的统计结果显示，全球的不孕不育患者占世界人口的15%，并且这个数字还在飞速增加。我国的发病率约在12.5%左右，这些患者中约40%是由于男性因素导致的[1]。9精子质量是决定男性生育力最主要的方面，男性精子质量的下降是导致男性不育症的最重要原因，主要有少精子症、弱精子症以及畸形精子症[2]；另一方面，现代社会女性意外怀孕后的流产比例越来越高，目前针对男性的避孕措施仅仅局限于避孕套、体外射精、输精管结扎等[3]，并没有针对男性精子的可

3、逆性药物，所以针对男性的避孕措施相对较少。大量研究表明Eppin（epididymalpeptidaseinhibitor）与生殖和免疫性避孕关系密切。本文对Eppin基因及蛋白的发现、特征及其在男性生殖等方面的作用做一综述。1Eppin的发现及特征研究发现部分人的精浆中存在一种蛋白质抗体，这种抗体会阻碍精液的液化和精子的运动，进而导致男性不育，后来人们将其命名为Eppin蛋白，由Eppin基因编码[4-6]。人类Eppin表达的三种mRNA实际上只编码两种蛋白亚型（1、3的蛋白质序列一样），分别为Eppin1和Eppin2，它们的区别在于N端的氨基酸序列不同。Eppin1是最主要

4、的，它的mRNA编码133个氨基酸残基，1～21是信号肽，22～133是成熟蛋白，所以是一种分泌蛋白；Eppin蛋白理论上的等电点是8.52，相对分子质量（Mr）为15283[7]。这类蛋白质在睾丸和附睾中被检测到，可能在灵长类动物的繁衍中发挥重要的作用。2Eppin对精子活动力的影响9O′Rand等[8，9]研究证实，重组Eppin免疫的雄猴无法使雌猴自然受孕，经过检测这些雄猴的血清发现其Eppin抗体阳性率非常高。王增军等[10]采用严谨的实验方法证明了存在于精浆中和精子表面的Eppin蛋白能够与精囊的精液凝固蛋白酶（Semenogelin）结合，同时让重组Eppin和重组Se

5、menogelin的不同氨基酸片段自由结合，发现C端Eppin75-133氨基酸片段能够与Sg164-283氨基酸片段相结合，而且人类Semenogelin中唯一的胱氨酸残基（Cys239）就存在于Semenogelin片段中，这项研究证实了Eppin能够通过影响Semenogelin而发挥其作用，因此推测Eppin可能干扰了Eppin-Semenogelin结合，使精液形成团块影响了精子活动力。ELISA法检测25例抗精子抗体阳性的不育患者精液中有7例Eppin（28%）阳性。然后使用Westernblot方法进一步检测7例阳性患者的精液标本，发现有5例Eppin阳性表达。另外对

6、25例可以正常生育的男性患者的精液进行检测，发现抗Eppin抗体均为阴性表达。这说明抗精子抗体阳性的不育患者的精液中含有抗Eppin抗体。抗Eppin抗体能够通过干扰正常Eppin和Semenogelin的相互作用，影响精子的成熟过程和精液液化情况，致使精子运动能力下降，进而导致患者不育。9丁新良等[11]通过对Eppin基因SNPS（单核苷酸多态性）的研究发现，位点rs2231829与精子数量之间以及位点rs6124715、rs11594与精子运动能力之间均存在显著相关性。在SNPS与发病风险的分析中，发现多态性位点rs2231829和rs11594的存在显著改变男性原发性不育症

7、的发病风险，并且这种风险在精液质量异常的病例中非常明显。然而，这些SNPS各基因型对应的血清睾酮水平没有显著性差异。生物信息学分析表明，位点rs2231829影响转录因子的结合，而位点rs11594影响mRNA结构。因此可以推测Eppin基因多态性可能通过影响转录因子的结合以及mRNA的结构而影响该基因的生物学功能，进而干扰精子成熟过程，影响生育结局，但是这一假设还有待进一步研究证实。此外，以小鼠为研究对象，采用整体动物RNA干扰结合睾丸显微注射与膜片钳技术，发现Ep