一個癌癥相關通路居然是男性生殖的關鍵

日期：2016-10-19 09:01:00

10月18日在《Cell Reports》上發表的一項研究中，研究生殖科學的科學家發現，一個與癌癥有關的蛋白質網絡，也對男性生育能力和健康后代的產生，有著重要的影響。

這項研究是由辛辛那提兒童醫院醫學中心的Satoshi Namewaka博士及其同事們完成的，關注性染色體的精確的表觀遺傳調控，這對于制造男性精子的生殖細胞來說，是非常重要的。

表觀遺傳學包括由基因表達修改（而不是遺傳密碼的改變）引起的生物體變化。科學家們越來越多地研究生殖的表觀遺傳學，以了解環境因素或生活方式對生育或后代的遺傳特征有何影響。

目前的這項研究著眼于范可尼貧血（FA）通路，這是由21個蛋白組成的一條通路，正常工作時能夠修復身體細胞中的DNA損傷。FA信號通路中的突變可能導致嚴重的貧血、遺傳不穩定和不同癌癥。但目前的這項研究還揭示了它們對于確保健康人生殖所起的作用。

本文第一作者、辛辛那提兒童醫院醫學中心生殖科學部的Namewaka指出：“我們的數據顯示，FA通路調節著生殖細胞中的表觀遺傳學編程，并對生殖有影響。理解FA蛋白在這個調控過程中的確切作用，對于理解FA相關的生育缺陷以及FA在DNA修復中的作用，也是非常重要的。”

這項研究是一個更大的生殖科學項目的一部分，該項目探索不孕不育、早產、出生缺陷和流產的原因——在世界上這都是仍然存在的主要健康問題。

Namekawa研究小組報道稱，在減數分裂過程中——產生遺傳健康的精子的一個關鍵生物學步驟，FA蛋白積聚在男性的性染色體上。某些FA蛋白與一種稱為RNF8的酶合作，調節著組蛋白，其在細胞內纏繞在DNA周圍形成線軸。

研究人員通過在八種不同的小鼠模型中研究減數分裂，測試了FA-DDR（DNA損傷反應）網絡對這一過程的調控。這些小鼠缺乏DDR蛋白，包括一些范可尼貧血蛋白。這讓研究團隊揭示了一條通路中的FA-DDR蛋白如何起作用，來調節男性的性染色體，這是生殖科學的一個重要發現，因為破壞了的性染色體調控可導致男性不育。

數據表明，缺乏FA-DDR蛋白的轉基因小鼠是不育的，并在減數分裂過程中在男性的性染色體調控中存在顯著缺陷。

科學家們將繼續深入研究，在減數分裂過程中，FA蛋白和其他DNA損傷反應蛋白如何以及何時相互作用，以及這如何影響實驗室小鼠模型的精子生產和生育能力。

Oskar蛋白，已知對生殖細胞的發育是至關重要的，去年，來自歐洲分子生物學實驗室（EMBL）的科學家，解開了Oskar蛋白兩部分的結構。這一研究結果發表在2015年七月十六日的《Cell Reports》，也使研究人員能夠首次闡述這一知之甚少的蛋白質的功能。