來自美國(guó)Monell化學(xué)感官中心的科學(xué)家們報(bào)告了一個(gè)驚人的研究發(fā)現(xiàn),，兩個(gè)參與了口腔味覺感受的蛋白質(zhì),，也在精子發(fā)育中發(fā)揮了重要的作用,。這項(xiàng)研究發(fā)表在7月1日的《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上,。
論文的主要作者,、Monell化學(xué)感官中心分子生物學(xué)家Bedrich Mosinger博士說：“這篇論文揭示了味覺系統(tǒng)與雄性生殖之間存在的一種聯(lián)系。它再一次證實(shí)了,，味覺系統(tǒng)組成元件也在其他的器官系統(tǒng)中扮演了重要的角色。”
當(dāng)研究人員在一些味覺相關(guān)的研究中將小鼠進(jìn)行交配時(shí),，他們發(fā)現(xiàn)一些無法生育后代的小鼠同時(shí)也喪失了兩種味覺信號(hào)蛋白,。
根據(jù)PNAS研究論文報(bào)道,，這兩種重要的蛋白分別是：甜味和鮮味受體的組成元件TAS1R3,，以及將口腔味覺受體信號(hào)轉(zhuǎn)換為一種神經(jīng)細(xì)胞反應(yīng)所必需的分子GNAT3,。
交配實(shí)驗(yàn)證實(shí)，只有雄性小鼠的生育受到影響,。過去的研究發(fā)現(xiàn),，兩種味覺受體都存在于睪丸和精子中,，然而直到現(xiàn)在都還不是很清楚它們的功能,。
為了探究這兩種蛋白的生殖功能，研究小組對(duì)小鼠進(jìn)行了基因工程改造,，使其缺失小鼠的TAS1R3和GNAT3基因,，而表達(dá)人類的TAS1R3受體,。這些小鼠同樣具有生育能力,。
而當(dāng)研究人員將藥物氯貝丁酯（clofibrate）添加到小鼠的飲食中,，阻斷轉(zhuǎn)基因小鼠中的人類TAS1R3受體,，使得小鼠不再表達(dá)任何功能性的TAS1R3或GNAT3蛋白時(shí)，由于精子畸形及數(shù)量減少小鼠變得不育。而在除去飲食中的氯貝丁酯之后,，小鼠的不育快速地得到逆轉(zhuǎn),。
氯貝丁酯是一種貝特類（fibrates）藥物,，這類藥物通常用于治療如高膽固醇,、高甘油三酯等血脂異常,。Monell化學(xué)感官中心研究小組在以往的研究中曾證實(shí),，它是人類TAS1R3受體的一種強(qiáng)效抑制劑,。
鑒于貝特類藥物以及結(jié)構(gòu)上相關(guān)的苯氧基類除草劑廣泛普遍地應(yīng)用于在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，它們有可能阻斷了人類的TAS1R3受體,，Mosinger推測(cè)這些化合物有可能對(duì)人類生育產(chǎn)生了負(fù)面的影響,，這是當(dāng)前全球面對(duì)的一個(gè)日益嚴(yán)重的問題。
Mosinger表示這些研究的積極意義在于,，“如果我們的藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)確實(shí)與全球男性不育發(fā)病率增長(zhǎng)存在關(guān)聯(lián),，我們現(xiàn)在獲得的知識(shí)將有助于我們?cè)O(shè)計(jì)出一些治療，來減小或逆轉(zhuǎn)貝特類藥物以及苯氧基類除草劑對(duì)精子生成和質(zhì)量造成的影響,。并有可能進(jìn)一步利用這方面的知識(shí)來設(shè)計(jì)出雄性非激素避孕藥,。”
以往來自Monell化學(xué)感官中心和其他研究小組的研究證實(shí)，在身體的其他部位也發(fā)現(xiàn)有一些味覺基因,，包括在胃,、腸、胰腺,、肺和腦中，人們?nèi)找嬲J(rèn)識(shí)到它們具有重要的生理功能,。
論文的作者之一,、Monell化學(xué)感官中心分子神經(jīng)生物學(xué)家Robert Margolskee博士說：“就如同許多好的科學(xué)研究一樣，我們當(dāng)前的研究結(jié)果帶來的問題遠(yuǎn)多過于答案,。我們現(xiàn)在需要找到睪丸中利用這些味覺基因的信號(hào)通路和機(jī)制,，由此來了解這些基因缺失是如何導(dǎo)致不育的。（生物谷 Bioon.com）
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PNAS 10.1073/pnas.1302827110
Genetic loss or pharmacological blockade of testes-expressed taste genes causes male sterility
Bedrich Mosinger, Kevin M. Redding, M. Rockwell Parker, Valeriya Yevshayevab, Karen K. Yee, Katerina Dyomina, Yan Li, and Robert F. Margolskee
TAS1R taste receptors and their associated heterotrimeric G protein gustducin are involved in sugar and amino acid sensing in taste cells and in the gastrointestinal tract. They are also strongly expressed in testis and sperm, but their functions in these tissues were previously unknown. Using mouse models, we show that the genetic absence of both TAS1R3, a component of sweet and amino acid taste receptors, and the gustducin α-subunit GNAT3 leads to male-specific sterility. To gain further insight into this effect, we generated a mouse model that expressed a humanized form of TAS1R3 susceptible to inhibition by the antilipid medication clofibrate. Sperm formation in animals without functional TAS1R3 and GNAT3 is compromised, with malformed and immotile sperm. Furthermore, clofibrate inhibition of humanized TAS1R3 in the genetic background of Tas1r3−/−, Gnat3−/− doubly null mice led to inducible male sterility. These results indicate a crucial role for these extraoral “taste” molecules in sperm development and maturation. We previously reported that blocking of human TAS1R3, but not mouse TAS1R3, can be achieved by common medications or chemicals in the environment. We hypothesize that even low levels of these compounds can lower sperm count and negatively affect human male fertility, which common mouse toxicology assays would not reveal. Conversely, we speculate that TAS1R3 and GNAT3 activators may help infertile men, particularly those that are affected by some of the mentioned inhibitors and/or are diagnosed with idiopathic infertility involving signaling pathway of these receptors.
