ABHD16B,全称为α/β-水解酶结构域16B,是一种在哺乳动物中发现的基因。该基因编码的蛋白质在精子成熟和功能方面发挥着重要作用。ABHD16B基因的突变或缺失可能导致男性不育,尤其是在牛中,该基因的突变已被确定为导致某些品种(如荷斯坦牛)不育的原因之一。
在牛中,ABHD16B基因的一个无义突变导致蛋白质在第218个氨基酸处截断,导致蛋白质功能丧失。该突变影响了精子膜中某些脂质(如磷脂酰胆碱、神经酰胺、二酰甘油和鞘磷脂)的含量。这些脂质对于精子的成熟和受精能力至关重要。由于这些脂质在突变精子中含量异常,这可能导致精子在受精前过早地经历了一个称为顶体反应的过程,从而影响其受精能力。顶体反应是精子成熟过程中的一个关键步骤,它发生在雌性生殖道内,对于精子成功受精卵母细胞至关重要[1]。
进一步的研究表明,ABHD16B基因的突变还与牛的受孕率有关。在一项全基因组关联分析和下一代测序研究中,研究人员发现了一个与牛受孕率相关的无义突变,该突变位于牛13号染色体上的ABHD16B基因。这个突变导致了一个男性荷斯坦牛精子膜上脂质组成的显著变化,这表明ABHD16B在脂质生物合成中发挥作用。由于脂质对于精子的正常功能和受精能力至关重要,这些变化可能导致精子受精能力的降低[2]。
除了在精子成熟和功能中的作用外,ABHD16B基因还与系统性皮质类固醇的使用有关。在一项研究中,研究人员发现系统性皮质类固醇的使用与基因组中511个CpG位点的差异甲基化有关,其中包括ABHD16B基因。这些差异甲基化的CpG位点与多种生物学过程相关,包括细胞离子稳态、白细胞和淋巴细胞激活和趋化、蛋白质转运以及对营养物质的反应。这表明ABHD16B基因的表达可能受到表观遗传调控的影响,并可能与系统性皮质类固醇的使用有关[3]。
综上所述,ABHD16B基因在精子成熟和功能中发挥着重要作用,其突变可能导致男性不育和受孕率降低。此外,ABHD16B基因的表达可能受到表观遗传调控的影响,并可能与系统性皮质类固醇的使用有关。这些发现对于理解男性不育的遗传和表观遗传机制以及开发新的治疗方法具有重要意义。
参考文献:
1. Shan, Shuwen, Xu, Fangzheng, Hirschfeld, Marc, Hoelker, Michael, Brenig, Bertram. 2022. α/β-Hydrolase D16B Truncation Results in Premature Sperm Capacitation in Cattle. In International journal of molecular sciences, 23, . doi:10.3390/ijms23147777. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35887122/
2. Shan, Shuwen, Xu, Fangzheng, Bleyer, Martina, Schütz, Ekkehard, Brenig, Bertram. 2020. Association of α/β-Hydrolase D16B with Bovine Conception Rate and Sperm Plasma Membrane Lipid Composition. In International journal of molecular sciences, 21, . doi:10.3390/ijms21020627. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31963602/
3. Wan, Emily S, Qiu, Weiliang, Baccarelli, Andrea, Lomas, David A, DeMeo, Dawn L. 2012. Systemic steroid exposure is associated with differential methylation in chronic obstructive pulmonary disease. In American journal of respiratory and critical care medicine, 186, 1248-55. doi:10.1164/rccm.201207-1280OC. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23065012/