解码精子中新型非酶促蛋白乙酰化机制及其对受精潜能的关键作用

本研究针对精子功能中蛋白乙酰化（acLys）的关键作用，探索了在碱性pH条件下非酶促乙酰化机制对受精能力的影响。研究人员通过抑制乙酰转移酶（KATs）并模拟体内pH变化，发现α-微管蛋白（α-tubulin）在精子中段特异性乙酰化与运动能力下降相关，同时揭示了乙酰转移酶活性对维持胞内和顶体pH的调控作用。该研究为理解受精过程中精子功能调控提供了新视角，发表于《Biological Research》。

　　

在生命科学领域，精子功能的调控机制一直是研究热点。蛋白乙酰化（acLys）作为重要的翻译后修饰（PTM），通常由乙酰转移酶（KATs）催化，但近年发现碱性环境中可发生非酶促乙酰化。精子在女性生殖道迁移时，胞内pH（pHi）逐渐升高，伴随获能（capacitation）和顶体反应（AR）两个关键过程。然而，这种pH依赖性乙酰化是否影响精子功能尚不明确。西班牙赫罗纳大学等机构的研究团队通过模拟生理条件，首次揭示了非酶促乙酰化对精子运动能力和AR的调控作用，相关成果发表于《Biological Research》。

研究采用猪精子模型，结合乙酰转移酶抑制剂（包括WM 1119、Anacardic acid等）和pH调控（7.2 vs. 9.0），通过计算机辅助精液分析（CASA）、流式细胞术（BCECF-AM检测pHi）、免疫荧光（IF）和蛋白质印迹（Western blot）等技术，评估了乙酰化水平、运动参数及pH动态变化。

非酶促乙酰化在精子中的发生及功能影响
研究发现，碱性条件（pH 9.0）下即使抑制KATs，精子头部和中段的乙酰化水平仍显著升高，证实非酶促乙酰化存在。α-微管蛋白（α-tubulin）是中段特异性靶点，其乙酰化（acTub）与精子运动模式改变相关：高乙酰化导致超活化运动（hyperactivated motility）减弱，表现为路径速度（VCL）和直线性（LIN）下降。

乙酰转移酶活性对pH稳态的调控
抑制KATs后，精子无法维持获能期间积累的pHi和顶体碱性环境，导致AR触发能力降低。免疫荧光显示，AR后乙酰化蛋白（尤其是acTub）水平下降，提示pH依赖的乙酰化动态平衡对AR完成至关重要。

结论与意义
该研究首次证明精子中存在非酶促乙酰化，并阐明其通过α-微管蛋白修饰调控运动能力。此外，KATs活性对维持pH稳态和AR的关联揭示了乙酰化双途径（酶促与非酶促）在受精中的协同作用。未来需进一步验证生理pH范围（7.8-8.0）下的效应，为男性不育诊疗提供新靶点。