研究发现凋亡蛋白与精子形成有关

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你可能会说半胱天冬酶（caspases）总是与死亡如影随形。这种细胞凋亡蛋白通过破坏维持细胞过程的蛋白杀死细胞。凋亡即细胞的程序性死亡，是一系列受到高度控制的分子事件，通过凋亡除去危险和多余的细胞，由此保证多种多样的发育和生理过程进行下去。例如，在发育胚胎中，凋创造出手指间的空间，并调节神经细胞的数量与其作用的细胞数量匹配；在成体中，凋亡阻碍细胞增殖以维持正常的组织大小和密度。现在，研究人员发现半胱天冬酶不仅调控着细胞凋亡，而且在生命的创生中也起着重要作用。加州工学院的Bruce Hay、Jun Huh和他们的同事报道，多种半胱天冬酶以及它们的调控因子都是果蝇正确形成能自由游动的精子所必需的。

半胱天冬酶通常以静止状态存在于几乎所有细胞中，受一个复杂的激活和抑制网络调控。一旦被激活，半胱天冬酶级联反应最终就会切开必需的细胞蛋白，永久性改变它们的功能，导致细胞凋亡。不足为奇，细胞严格控制着半胱天冬酶的激活。这就是为什么多种正常情况下与诱导细胞凋亡有关的半胱天冬酶参与了这个非凋亡过程。

在精子形成期间，生殖细胞前体分裂为64个单倍体精细胞。精细胞之间通过细胞内的“桥”相连，这些桥与大多数其它细胞质成分一起，必需被一个叫做“个性化”的过程排除以产生分化的可自由游动的精子。哺乳动物也存在类似的过程－－排除个体精细胞周围的细胞质和细胞膜的过程，这个过程的破坏会导致雄性不育。

Hay的研究小组研究了抑制果蝇的雄性生殖细胞中的半胱天冬酶活性导致的后果，发现个性化依赖半胱天冬酶活性。研究人员继续识别精子个体化过程中激活半胱天冬酶的通路，发现几种不同的凋亡相关半胱天冬酶和半胱天冬酶调控因子分别通过不同的通路被召集到明确的地点，产生个体化的可自由游动的精子，这显然不是凋亡过程。

了解半胱天冬酶激活在精子个体化中的分子机制，将为研究雄性不育提供新线索，并有望据此开发出治疗雄性不育的新疗法。