常见化学物损伤精子 分子机制首次报道

　　——研究人员第一次报道了内分泌干扰化合物如何损伤人体精子运动能力的分子机制

生物通报道：来自德国和丹麦的研究人员发现，一种称为内分泌干扰性化学物质（endocrine disrupting chemicals，EDCs）的添加剂能干扰一种膜结合钙离子通道，影响男性的生育能力，这种膜结合钙离子通道正常情况下调控的是精子细胞的运动能力。这一研究成果公布在5月12日的EMBO reports杂志上。

内分泌干扰性化学物质EDCs在我们日常生活中很常见，在数以百计的家居产品中都可以找到它的踪迹，如牙膏、防晒霜、化妆品、塑料瓶和玩具中存在EDCs。之前的研究就表明这种化学物质会导致生育问题，但是最新这项研究第一次报道了这些化学添加剂如何影响人类生育能力的分子机制。

“我们首次将工业产品中的内分泌干扰性化学物质，与人类精子功能破坏作用直接联系在了一起，”文章作者，哥本哈根大学医院Niels Skakkebaek研究员表示。

Skakkebaek 和他的同事分析了96种内分泌干扰性化学物质EDCs，发现其中大约有三分之一会干扰体外精子细胞膜上的一种离子通道——CatSper。这种离子通道全称为精子特异性阳离子通道(cation channel of sperm)。

人体体液中EDCs达到一定的浓度，就会导致精子打开CatSper离子通道，引起钙离子冲入细胞中。钙离子浓度的增加改变了精子的游动行为，触发了消化酶的过早释放，精子需要这些消化酶来消化卵细胞外层，一旦过早释放，就会影响后期的受精过程。

同时研究人员还发现EDCs似乎也会降低精子对黄体酮和前列腺素的敏感性，这些由卵细胞释放的激素能引导精子细胞到达它们的最终目的地。“这就像是你的GPS导航接受到了异常信号，”Skakkebaek说，“这可能会导致目的地出现错误，精子无法到达卵细胞，受精过程无法完成。”

每年在美国有上万男性被发现存在不育的问题，一项历时10年、在200多名男子身上进行的研究显示，平均浓度从2001年每毫升7200万个游动精子下降到2011年每毫升5200万个游动精子。这些研究调查都表明了人类男性不育问题亟待解决。

针对这一最新研究，欧盟委员会正在审查其有关EDCs的政策，英国谢菲尔德大学的研究人员Allan Pacey表示，这项新研究十分有趣，这将会改变医师们对其病患提出了有关EDCs的建议。他说，“虽然精子钙离子变化在实验室研究中出现了，但是要分析生活中的人体细胞发生的变化，还需要更多的努力。”

关于CatSper离子通道，最早出现编码CatSper的基因是在单鞭毛虫体内，这表明精子很久以前就已经适应了这种单细胞航行的移动方式。在另外一项研究中，研究人员通过遗传学，超高分辨率荧光显微镜，以及磷酸蛋白质组学研究技术，分析了这种鞭毛开关中依赖于CatSper的分子机制。详细内容请见著名学者庄小威Cell解析精子精细结构

（生物通：张迪）

原文摘要：

Direct action of endocrine disrupting chemicals on human sperm

Synthetic endocrine disrupting chemicals (EDCs), omnipresent in food, household, and personal care products, have been implicated in adverse trends in human reproduction, including infertility and increasing demand for assisted reproduction. Here, we study the action of 96 ubiquitous EDCs on human sperm. We show that structurally diverse EDCs activate the sperm‐specific CatSper channel and, thereby, evoke an intracellular Ca2+ increase, a motility response, and acrosomal exocytosis. Moreover, EDCs desensitize sperm for physiological CatSper ligands and cooperate in low‐dose mixtures to elevate Ca2+ levels in sperm. We conclude that EDCs interfere with various sperm functions and, thereby, might impair human fertilization.