这种常见的蛋白质可以帮助人类受精和抵抗感染

【字体: 时间:2021年06月24日 来源:Nature Communications

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  加州大学Irvine分校的一项研究显示白蛋白,最丰富的蛋白质在体内,激活一个质子通道(hHv1),也普遍在体内,给精子穿透和卵子受精的能力,并允许白细胞分泌大量的炎症介质抗感染。

  

加州欧文市——加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的一项新研究显示,白蛋白(Alb)是体内最丰富的蛋白质之一,它激活了一个质子通道(hHv1),该通道也在体内广泛存在,使精子有能力穿透卵子并使其受精。让白细胞分泌大量的炎症介质来对抗感染。

这项题为“Direct activation of the proton channel by albumin leads to human sperm capacitation and sustained release of inflammatory mediators by neutrophils”的研究今天发表在《Nature Communications》杂志上。

研究人员检查了白蛋白和人类电压门控质子通道(hHv1)之间的生理联系,这两者在健康和疾病的细胞生物学中都是必不可少的。他们还证明了Alb直接与hHv1结合来激活通道的机制。这项研究解释了如何触发精子受精,如何刺激中性粒细胞释放先天免疫反应中的介质,描述了Alb在生理学上的新作用,该作用将在许多表达hHv1的组织中发挥作用。

“我们发现Alb和hHv1的相互作用在精子离开精液进入女性生殖道时激活精子,因为Alb在精液中含量低,而在生殖道中含量高。我们现在明白了为什么白蛋白补充改善了试管受精,”UCI医学院生理与生物物理系的第一作者Ruiming Zhao博士说。“我们还发现,同样的Alb/hHv1相互作用允许白细胞产生和分泌炎症介质,杀死细菌和对抗感染。然而,需要注意的是,炎症反应本身会导致疾病。”

白蛋白通过hHv1在精子和中性粒细胞的生理中发挥重要的刺激作用,这表明白蛋白将在其他组织中发挥尚未发现的增强或有害作用,包括中枢神经系统、心脏和肺,并将影响乳腺癌和胃肠道癌症。

“发现一种普通蛋白质具有激活质子通道的能力是令人兴奋的。这一发现表明新的策略来阻止或提高生育能力,并增强或抑制先天免疫和炎症反应,”通讯作者 Steve A. N. Goldstein说。

除了精子获能和本研究中包括的先天免疫反应外,hHv1还涉及广泛的生物学过程。该通道在肿瘤细胞增殖、缺血性中风组织损伤和高血压肾损伤中有显著作用。由于Alb在健康和疾病中无处不在,且在不同的人体部位水平不同,本文描述的Alb对hHv1的增强将是广泛的、组织依赖性的,并在人类生理中发挥有益和不利的作用。

“我们已经模拟了白蛋白结合到导致细胞功能激活和改变的通道的结构基础,我们现在正在进行病毒和细菌感染的体内研究。我们接下来的步骤包括研究Alb-hHv1相互作用抑制剂对感染、炎症和生育能力的影响。”Goldstein说。

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