動物新研究發現,舌頭上參與感知甜味和鮮味的基因也在正常工作的精子中發揮關鍵作用。
研究人員表示,這些發現可能會帶來新的男性避孕藥,併為治療男性不育症提供思路。
在這項研究中,科學家們調查了被稱為味覺受體的蛋白質。這些受體幫助舌頭檢測糖、酸、鹽以及其他負責基本味道的化學物質,例如甜、酸、鹹、苦和鮮味。
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奇怪的是,在過去的十年裡,研究表明味覺受體也位於身體的其他部位,包括胃、腸道、胰腺、肺,甚至大腦。
但是,在口腔外發現的這些受體的功能仍然不清楚。
為了幫助解開這個謎團,研究人員將重點放在幫助味蕾檢測導致甜味和鮮味的糖和氨基酸的受體上。
科學家們發現,其中一個味覺受體,稱為TAS1R3,以及幫助味覺受體向大腦傳送訊號的分子,稱為GNAT3,都在小鼠的睪丸和精子中被發現。
研究人員對小鼠進行了基因改造,使其具有人類形式的TAS1R3受體(但缺少小鼠版本的TAS1R3和GNAT3)。當這些小鼠被給予抑制人類受體的藥物氯貝特時,由於精子畸形和減少,雄性小鼠變得不育。一旦從飲食中去除氯貝特,這些小鼠很快又恢復了生育能力。
這項研究表明,“味覺蛋白質在男性生殖中非常重要。我們真的沒有預料到,”費城莫內爾化學感官中心的分子生物學家貝德里奇·莫辛格(Bedrich Mosinger)告訴《生命科學》。
“我們沒有發現對女性生殖的類似影響,”莫辛格說。“這看起來是男性特有的。”
屬於被稱為貝特類化合物的藥物氯貝特,經常被用於治療脂質紊亂,例如高血膽固醇或高甘油三酯水平。莫辛格推測,醫學上貝特類藥物的普遍使用可能是導致全球男性生育能力下降的原因,這是一個日益嚴重的全球性問題。他補充說,全球廣泛使用的被稱為苯氧除草劑的除草劑也會阻斷人類的TAS1R3受體。
莫辛格說:“如果我們的藥理學發現確實與全球男性不育症發病率的增加有關,那麼我們現在有了可以幫助我們設計治療方法,以減少或逆轉貝特類和苯氧化合物對精子產生和質量的影響的知識。”
莫辛格補充說,這項研究還可以幫助設計一種非激素的男性避孕藥。這種避孕藥可能不會擾亂對正常生活至關重要的激素水平。
莫內爾化學感官中心的分子神經生物學家羅伯特·馬戈爾斯基(Robert Margolskee)表示:“我們現在需要確定睪丸中利用這些味覺基因的途徑和機制,以便我們瞭解它們的缺失如何導致不孕症。”
科學家們今天(7月1日)在《美國國家科學院院刊》上線上詳細介紹了他們的發現。
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