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研究发现血液中最常见的蛋白质有助于人类受精和抵抗感染

加州大学欧文分校领导的一项新研究表明,白蛋白 (Alb) 是体内最丰富的蛋白质之一,可激活质子通道 (hHv1),该通道也在体内广泛分布,使精子能够穿透卵子并使卵子受精,并允许白细胞分泌大量炎症介质来对抗感染。

这项题为“白蛋白直接激活质子通道导致人类精子获能和中性粒细胞持续释放炎症介质”的研究今天发表在《自然通讯》上。

研究人员检查了 Alb 和人类电压门控质子通道 (hHv1) 之间的生理联系,这两者对于健康和疾病中的细胞生物学都是必不可少的。他们还展示了 Alb 直接与 hHv1 结合以激活通道的机制。这项研究解释了如何触发精子受精,以及如何刺激中性粒细胞在先天免疫反应中释放介质,描述了 Alb 在生理学中的新作用,它将在许多表达 hHv1 的组织中发挥作用。

“我们发现 Alb 和 hHv1 的相互作用会在精子离开精液并进入女性生殖道时激活精子,因为 Alb 的精液含量低而生殖道含量高。我们现在明白了为什么补充白蛋白可以改善试管婴儿,”第一作者赵瑞明说,博士,来自 UCI 医学院生理学与生物物理学系。“我们还发现相同的 Alb/hHv1 相互作用允许称为中性粒细胞的白细胞产生和分泌杀死细菌和抵抗感染的炎症介质。但是,重要的是要注意炎症反应本身会导致疾病。”Alb 通过 hHv1 在精子和中性粒细胞生理学中的基本刺激作用表明,Alb 将在其他组织中具有尚未识别的增强或有害作用,包括中枢神经系统、心脏和肺,并且会影响乳腺癌和胃肠道癌症。

“发现一种常见蛋白质具有激活质子通道的能力令人兴奋。这一发现提出了阻断或增强生育能力、增强或抑制先天免疫反应和炎症的新策略,”资深作者史蒂夫·安·戈德斯坦 (Steve AN Goldstein) 说,医学博士,博士,UCI 卫生事务副校长,医学院儿科和生理学与生物物理学系以及新成立的药学和制药科学学院的杰出教授。

除了研究中包括的精子获能和先天免疫反应之外,质子通道 hHv1 还涉及广泛的生物过程。这些通道在癌细胞增殖、缺血性中风期间的组织损伤和肾脏高血压损伤中具有显着作用。由于 Alb 在健康和疾病的不同人类区室中以不同的水平无处不在,因此论文中描述的 Alb 对 hHv1 的增强将是广泛的、依赖于组织的,并且在人类生理学中发挥有益和不利的作用。

“我们已经模拟了 Alb 与导致细胞功能激活和变化的通道结合的结构基础,我们现在正在进行病毒和细菌感染的体内研究。我们的下一步包括研究抑制剂的作用。 Alb-hHv1 对感染、炎症和生育能力的相互作用,” Goldstein 说。

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