面对无数的竞争者 ,一只精子要在以卵子为目标的比赛中赢得胜利 ,并第一个受精 ,它必须是个世界一流的游泳健将。

　　科学家现已发现 ,一种蛋白质协助哺乳动物的精子摆动其长长的尾巴向前加速游走。这种蛋白质似乎允许钙离子进入精子的尾巴中 ,它的基因变异可能是一些男性不育的原因。抑制这种蛋白质的药物通过使精子运动丧失 ,可作为男性计划生育用药。

　　波士顿儿童医院 H o w a r d H u g h e s医学研究所的 D a v i d E . C l a p h am说 :“理论上 , (这种蛋白质 )将是男用避孕药的理想靶的。”

　　新蛋白的发现

　　C l a p h a m和他的同事发现这个蛋白质纯属偶然。其时他们在寻找调节钙、钠等离子进入细胞的新通路 ,当他们对一 D N A序列未被鉴别的数据库进行搜索时 ,他们发现 ,一种 D N A序列显示编码一种新的钙通路。

　　作为研究这种蛋白质作用的第一步 ,他们制成了多种抗体 ,以从几十个鼠类和人类组织样本中鉴别这种蛋白质。“结果发现 ,它是一种我们从未见到过的高度区域化的蛋白质 ,”C l a p h a m说 ,“就目前从我们的发现来说 ,它只存在于精子中。”

　　哈佛医学院的 D e j i a n R e n等研究人员随后创造了缺失这种假定离子通路的基因变异鼠 ,并进行研究。结果发现 ,尽管这些实验鼠其它各方面不无健康 ,雌性鼠都能怀孕 ,但雄性鼠 100%不育。 C l a p h a m的研究小组在 10月 11号的《自然》杂志上发表了他们的发现。

　　进一步的研究揭示 ,与正常精子比较 ,基因变异鼠精子游泳能力极差 ,且不能使正常鼠卵子受精。 C l a p h a m说 :“这些精子无法穿透卵子的外套层──即卵子的透明带。”最后 ,研究人员应用钙敏感染料以观察在基因变异鼠中该种离子通道是否有缺陷。 C la p h a m注意到 ,当他们以一种正常情况下能引起钙内流的方式刺激精子尾巴时 ,“在基因变异鼠的精子中 ,钙水平没有增高。”

　　精子运动缺陷的不育男性 ,这种离子通道的基因可能也有变异。理想的药靶

　　美国纽约州 M a n h a s s e t市北海岸大学医院的 S u s a n B e n o f f说 :“如果你能向我证明它 (指这种离子通道缺陷 )真的引起人类的不育 ,那么 ,与目前我们所知的其它通路相比 ,我将把它看成是更加有希望的 (男用避孕药 )靶的。”

　　多年以来 , B e n o f f一直在研究用于治疗高血压和心脏病的钙通道阻滞剂是否可用做男性避孕药。她已发现 ,这类药物可引起男性不育。 B e n o f f提出 ,这些阻滞剂影响精子的胆固醇合成 ,并阻止它们穿过透明带。她不认为这些药物作用于这个新近发现的离子通道 ,因为服用这些药物的男性 ,其精子运动性并未改变。

　　除了精子以外 ,这种离子通道蛋白质不存在于其它正常组织中 ,提示 :阻滞这种通路的药物在男性将不产生副作用。 C l a p h a m推测 ,妇女可服用这类阻滞剂使男性伴侣的精子失活。

　　激动人心的第一步

　　然而 ,科学家提醒 ,设计一种安全的避孕药将是一项艰难的工作。 B e n o f f指出 ,“设计一种只对一种通道起作用的钙通道阻滞剂非常困难。”

　　不过 ,这种阻止男性生育的可逆、非激素方法的主意“非常吸引人” ,国家儿童健康和发展研究所的 F r a c y R a n k i n说 ,“还有许多工作要做 ,但这是一个激动人心的第一步。”