近日，医学院曾旭辉教授研究团队先后在国际著名学术期刊《Human Reproduction》（《人类生殖》）在线发表题为“Both protein and non-protein components in extracellular vesicles of human seminal plasma improve human sperm function via CatSper-mediated calcium signaling”（人精浆胞外囊泡的蛋白与非蛋白组分共同通过CatSper钙通道介导的钙信号促进人精子功能），“Flagellar pH homeostasis mediated by Na+/H+ exchangers regulates human sperm functions through coupling with CatSper and KSper activation”（钠氢交换器介导的鞭毛pH平衡通过偶联激活CatSper和KSper通道调节人精子功能）的研究论文。
细胞外囊泡(EVs)是一种携带活性物质的膜包裹颗粒，存在于各种体液中。人精浆EV通过与精子直接或间接相互作用，可能在附睾精子成熟、精子功能和受精过程中发挥关键作用，但EV调节精子功能的潜在机制及应用潜力尚未得到充分探索。该团队研究发现，在接近生理条件下，精浆EV通过激活CatSper通道介导的钙内流而调控人精子功能。CatSper是一种精子特异表达、对受精非常重要的钙离子通道。该研究进一步发现，EV中的蛋白和非蛋白组分均可通过激活CatSper、增加精子[Ca2+]i而促进精子的活力及超活化运动。此外，来自弱精子症精液中的EV对精子活力的促进作用显著减弱，而来自正常精浆中分离出来的EV可显著改善弱精子症精子和冷冻复苏精子的活力和多种功能。本研究不仅揭示了人精浆EV调节精子功能的机制，且展现了EV作为一种新型的人精子功能调节剂的应用潜力。
在精子功能调控中，精子响应雌性生殖道环境的变化、使精子胞内逐步碱化并激活pH依赖的关键膜蛋白等为正常受精所必需。然而，在人精子中具体哪些分子介导了pH的变化远未阐明。该团队通过单精子胞内pH荧光信号检测技术，发现钠氢交换器（NHEs）这一类离子转运体是调节人精子胞内pH的重要分子，其中NHE1起了重要贡献。此外，利用人精子膜片钳技术，该研究进一步表明NHEs对人精子pH的调控作用能与精子特异且碱性激活的CatSper钙通道与KSpe钾通道实现功能耦联，进而影响到精子活力、超活化运动、酪氨酸磷酸化和顶体反应等精子功能。该研究率先证明了NHEs在人精子pH调控与功能调控中的作用与机制，为阐明男性不育的发病机理提供了新的理论依据。
曾旭辉教授为两篇论文的通讯作者，张小宁副教授、博士生梁敏分别为第一作者；康杭博士为两篇论文的共同通讯作者。两项研究均得到了国家自然科学基金，江苏省重点研发计划和江苏省自然科学基金等项目的联合支持。
《Human Reproduction》是由英国牛津大学出版社于1987年创办的同行评议期刊，2023年被Nature出版集团新收录为自然指数（Nature Index）医学期刊。该杂志为生殖领域知名期刊，2023年中科院SCI分区为一区Top，影响因子6.1。
相关链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38335261/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38366201/
（曾旭辉）
