吃大蒜、咖喱能提高精子活力?正在张江科学城举行的2024全球生命健康科技概念验证大赛上,上海市生物医药技术研究院研究员李润生的参赛项目是“弱精症亚型诊断试剂盒”。近年来,他带领团队在生殖科学领域取得原创发现:H3.3硫巯基化这一组蛋白翻译后修饰的水平与精子活力呈正相关性,其修饰水平还受到硫化氢信号通路的调节。
这一发现提示,服用含硫的抗氧化药物或进行含硫食品的“食补”,可能提高部分弱精症患者的精子活力,为提高男性不育的疗效提供了一个新思路。
找到弱精症的生物标记物
“不孕不育关乎我国出生人口和经济社会的长期发展。目前,国内每6—7对新婚夫妇就有1对不孕不育。”李润生研究员说。我国科研人员发现,在不孕不育夫妇中,女性不孕与男性不育的比例约为5∶5或6∶4。在男性不育方面,80%左右不育症患者的精子活力有不同程度的下降,具体表现为弱精症、少弱精症等症状。目前,药物治疗是治疗弱精症的主要手段,但疗效比较有限。
众所周知,DNA是细胞中的遗传物质。在真核生物体细胞中,DNA并不是孤立存在的,而是与若干种组蛋白共同形成核小体。在每个人类细胞中,核小体多达2000万个左右。这些核小体中,不同组蛋白组成和各种组蛋白翻译后修饰,对基因表达与基因修复都具有重要的调节功能,所以一直是生命科学研究的热点。
H3.3硫巯基化的发现,是这个研究领域比较重要的进展。李润生团队发现,H3.3硫巯基化的修饰水平与精子活力呈正相关性,显示它是弱精症一个生物标记物,团队因此获得了中国发明专利授权。
然而在科学上,正相关性不等于因果性。李润生团队在国家自然科学基金委、上海市科委立项资助下,研究了H3.3硫巯基化是否在精子维持其活力上具有关键的作用。结果,他们通过基因编辑的小鼠模型证明:组蛋白3.3巯基化水平的下调确实会导致精子活力显著下降。因此,弱精症中很可能存在一个亚型,其标志就是精子中H3.3硫巯基化水平较低。
李润生研究员(右)与投资人徐荣博士在莘泽智星港交流。
将实现男性不育精准医疗
考虑到睾丸中的H3.3硫巯基化水平受到硫化氢信号通路调节,而市场上已有一些可增强硫化氢信号通路的药物,如硫辛酸、谷胱甘肽等,所以只要开发一种诊断试剂盒,筛选出H3.3硫巯基化水平较低的弱精症患者,就可能对这一弱精症亚型的患者实现精准医疗。
“值得一提的是,精准医疗是医学发展的重要方向,而男性不育的药物治疗目前还没有进入精准医疗时代。”李润生说。为了实现男性不育的精准医疗,他计划研发针对弱精症亚型的诊断试剂盒。为此,他参加了上海市科委指导、莘泽智星港孵化器发起的2024全球生命健康科技概念验证大赛,希望得到风投基金和生物医药企业的支持,将这个创业构想变成产品。
如果创业成功,这种诊断试剂盒或诊断技术可普遍用于医院生殖中心,将H3.3硫巯基化水平较低的弱精症患者筛选出来。基于这种技术,企业还可开发家用型检测试纸条,方便消费者或患者自我检测其精子活力是否达标,还适用于定期检测药物的疗效。
如果确诊属于这个亚型的弱精症患者,除了服用含硫的抗氧化药物,理论上患者还可进行“食补”,如大蒜、咖喱等富含多种含硫化合物的食物。这类食物可加强人体内的硫化氢信号通路,从而提高睾丸中的H3.3硫巯基化水平。与药物相比,“食补”的一大好处是副作用很小,适合在较长时间内帮助患者提高精子活力。
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