乙肝表面蛋白HBs诱导人精子线粒体膜电位丧失的分子机制

乙肝患者与正常人相比，精子活力降低且有较高比例的凋亡和坏死，但其机制未明。我们近期工作发现：乙肝表面蛋白HBs能在体外诱导人精子线粒体膜电位丧失，并导致精子的活力和授精能力显著降低。前人研究表明，HBs通过诱导一氧化氮(NO)含量升高对肝细胞产生损伤。针对这一重要现象，我们进一步提出了HBs通过NO信号通路介导人精子线粒体膜电位丧失的假设。本申请拟1.采用多糖生化技术，研究HBs的糖链在该过程中所起的关键作用；2.采用免疫共沉淀和质谱技术，确定该通路中与HBs结合的关键蛋白；3.采用NO信号通路PCR Array功能基因芯片技术，确定该过程涉及的关键分子；4.检测ATP含量变化及相关凋亡分子，研究该过程中线粒体的应激反应。以上研究的开展，能够阐明HBs诱导人精子线粒体膜电位丧失的分子机制，不仅可以为预防和减少乙肝病毒对人精子的危害提供科学依据，而且对于男性乙肝携带者的生育具有重要意义。

乙肝已发展成全球性健康问题，全球约有3.5亿乙肝携带者，每年超过50万人死于与乙肝相关的疾病。HBV不仅存在于肝脏，在其它非肝组织、唾液、精液、尿道分泌物中也有可能存在。在急性或慢性乙肝患者的精液中经常能检测到HBV，但关于HBV如何通过血睾屏障出现在精液中，以及HBV的存在对精子质量的影响我们却知之甚少，而这对于乙肝携带者的生育却具有重要意义。最近，意大利研究者发现慢性乙肝患者精子的活力比正常组降低而且有较高比例的凋亡和坏死。但HBV 对人精子的影响机制前人未阐明。.我们在项目研究中发现HBV表面蛋白HBs对人精子活性及线粒体膜电位有负面影响。线粒体膜电位代表线粒体和细胞的能量状态，常用来评价线粒体呼吸链、电子转移体系和线粒体通透性转移的活化。精子中部的线粒体产生能量以支持运动，精子的MMP是一项生殖系统功能性损伤指示。精子MMP的丧失与活力降低和生育能力下降密切相关。.因此，我们的研究首先解释了HBs通过什么样的分子途径影响人精子功能。我们发现乙肝表面蛋白HBs能引起人精子线粒体膜电位降低，HBs能引起人精子细胞内NO浓度升高，此外还涉及到HBs引起人精子氧化应激反应、脂质氧化加剧、磷脂酰丝氨酸外翻等一系列的反应。 并引起Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9等分子表达显著变化。我们进一步通过基因表达芯片分析发现，HBs引起与人精子线粒体相关的一系列信号通路分子的显著变化，而不仅仅是前期所预期的NO信号通路。.我们还进一步探讨了HBV可能侵入人精子的分子途径。在项目研究中，我们分析了HBV潜在受体ASGR在人睾丸组织中间质细胞、支持细胞和精原细胞中的分布情况。我们发现ASGR主要分布在输精管和间质区域。进一步通过计算机辅助免疫组化多重染色技术对人睾丸组织中的ASGR精确定位，发现该受体主要表达于人间质细胞、输精管间质细胞以及支持细胞，而精原细胞很少发现，因此，该受体可能为HBV进入人睾丸输精管腔提供机会，但HBV侵入人精子的机制现阶段仍然未知。.在完成该项目过程中，我们感到现阶段主要制约HBV及其相关领域研究的因素是缺乏好的体外研究模型，因而着手用人干细胞定向诱导分化为可被HBV感染的人类肝细胞。我们的一些前期工作已完成，如在人原代肝细胞高效诱导表达HBV基因的体系已建立，定向诱导分化人类肝细胞体系也已建立。为后续开拓性研究奠定基础。