动物新研究发现,舌头上参与感知甜味和鲜味的基因也在正常工作的精子中发挥关键作用。
研究人员表示,这些发现可能会带来新的男性避孕药,并为治疗男性不育症提供思路。
在这项研究中,科学家们调查了被称为味觉受体的蛋白质。这些受体帮助舌头检测糖、酸、盐以及其他负责基本味道的化学物质,例如甜、酸、咸、苦和鲜味。
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奇怪的是,在过去的十年里,研究表明味觉受体也位于身体的其他部位,包括胃、肠道、胰腺、肺,甚至大脑。
但是,在口腔外发现的这些受体的功能仍然不清楚。
为了帮助解开这个谜团,研究人员将重点放在帮助味蕾检测导致甜味和鲜味的糖和氨基酸的受体上。
科学家们发现,其中一个味觉受体,称为TAS1R3,以及帮助味觉受体向大脑发送信号的分子,称为GNAT3,都在小鼠的睾丸和精子中被发现。
研究人员对小鼠进行了基因改造,使其具有人类形式的TAS1R3受体(但缺少小鼠版本的TAS1R3和GNAT3)。当这些小鼠被给予抑制人类受体的药物氯贝特时,由于精子畸形和减少,雄性小鼠变得不育。一旦从饮食中去除氯贝特,这些小鼠很快又恢复了生育能力。
这项研究表明,“味觉蛋白质在男性生殖中非常重要。我们真的没有预料到,”费城莫内尔化学感官中心的分子生物学家贝德里奇·莫辛格(Bedrich Mosinger)告诉《生命科学》。
“我们没有发现对女性生殖的类似影响,”莫辛格说。“这看起来是男性特有的。”
属于被称为贝特类化合物的药物氯贝特,经常被用于治疗脂质紊乱,例如高血胆固醇或高甘油三酯水平。莫辛格推测,医学上贝特类药物的普遍使用可能是导致全球男性生育能力下降的原因,这是一个日益严重的全球性问题。他补充说,全球广泛使用的被称为苯氧除草剂的除草剂也会阻断人类的TAS1R3受体。
莫辛格说:“如果我们的药理学发现确实与全球男性不育症发病率的增加有关,那么我们现在有了可以帮助我们设计治疗方法,以减少或逆转贝特类和苯氧化合物对精子产生和质量的影响的知识。”
莫辛格补充说,这项研究还可以帮助设计一种非激素的男性避孕药。这种避孕药可能不会扰乱对正常生活至关重要的激素水平。
莫内尔化学感官中心的分子神经生物学家罗伯特·马戈尔斯基(Robert Margolskee)表示:“我们现在需要确定睾丸中利用这些味觉基因的途径和机制,以便我们了解它们的缺失如何导致不孕症。”
科学家们今天(7月1日)在《美国国家科学院院刊》上在线详细介绍了他们的发现。
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