中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)精子發(fā)育過程中蛋白質(zhì)翻譯激活重要機制

    據(jù)不完全統(tǒng)計，近20年我國不孕不育率從6.9% 升至17.1%，其中近50%是男性因素導(dǎo)致，目前有一半以上不育男性無法明確其病因。在精子細胞演變?yōu)榫拥倪^程中，細胞核內(nèi)的基因轉(zhuǎn)錄活動將完全停止，為后期精子細胞發(fā)育所需的基因提前轉(zhuǎn)錄為信使核糖核酸（mRNA），然后以抑制狀態(tài)儲存在精子細胞中，直到特定的發(fā)育階段再被激活翻譯發(fā)揮作用。但如何讓“停工”進入“倉庫”的mRNA重啟工作狀態(tài)一直是生殖生物學(xué)中一個不解之謎。

    我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一類動物生殖細胞特異性小分子非編碼RNA—piRNA (PIWI-interacting RNAs)，通過與生殖細胞特有的PIWI家族蛋白形成的PIWI/piRNA復(fù)合體“機器”，“正向”調(diào)控了精子細胞中mRNA的“復(fù)工”，并進一步鑒定到真核生物翻譯起始因子eIF3f 和RNA結(jié)合蛋白HuR“協(xié)助”完成此過程；借助mRNA上的HuR識別“標(biāo)簽”，PIWI/piRNA可在“mRNA倉庫”中準確地挑選靶標(biāo)mRNA，并與游離在“mRNA倉庫”外周、作為開啟翻譯關(guān)鍵“鑰匙”的eIF3f 協(xié)同作用，啟動靶標(biāo)mRNA翻譯和蛋白質(zhì)產(chǎn)物生成，從而保證精子健康發(fā)育。若此過程出現(xiàn)故障，mRNA將無法被及時激活制造蛋白質(zhì)，導(dǎo)致精子細胞發(fā)育受阻及雄性生殖異常。此項研究發(fā)現(xiàn)了精子發(fā)育過程中蛋白質(zhì)翻譯激活的重要機制，極大地促進了對精子形成生物學(xué)過程的認識和理解，將為相關(guān)男性不育癥的早期分子診斷及臨床治療提供理論依據(jù)和方法策略。