图片来源：medicalxpress.com
近日，一项发表于国际杂志Science上的研究论文中，来自日本的科学家发现，帮助抑制器官移植患者机体免疫系统反应的两种药物或许在未来可以作为男性用的长期避孕药丸。这两种药物分别为：环孢霉素A(CsA)和FK506(他罗利姆)，其被给予器官移植受体患者来帮助降低新移植器官的排斥反应。
研究者表示，这两种药物可以通过抑制机体免疫系统制造动员T细胞发动攻击的特殊蛋白来发挥作用，尤其是这两种药物可以通过抑制钙神经素酶来发挥作用。通过对小鼠进行研究，研究人员仅在精液中鉴别出了一种特殊版本的钙神经素，这种特殊版本包含着一对蛋白质，即PPP3CC和PPP3R2，为了探究这两种蛋白的作用机制，研究者制造了不能表达PPP3CC蛋白的雄性小鼠，随后对这类小鼠进行研究来观察其和其它正常小鼠的差异。
结果表明，这种敲除小鼠可以和雌性小鼠发生关系，但雌性小鼠并不会怀孕，因此这就意味着PPP3CC蛋白的缺失会使得雄性小鼠不育；随后研究者通过进一步研究发现，来自敲除小鼠的精子可以到达雌性小鼠的卵巢，尽管相比正常小鼠而言精子的数量明显下降了，但精子量足以让雌性小鼠怀孕。
随后研究者利用敲除小鼠的精液进行了体外受精试验，结果发现当卵细胞被卵丘细胞的外层覆盖时精子就不能同卵子进行受精；研究者表示，精子可以通过自己的方法结合到包围卵细胞的透明带上，那么到底是什么样的机制可以使得精子穿过透明带呢？随后研究者发现，敲除PPP3CC蛋白的精子可以和正常精子一样达到相同的移动速度，然而这种精子却并不会进行超活化过程，该过程需要精子的尾部结构不断来回摆动。
最后研究者给予正常小鼠免疫抑制剂药物后，来观察是否精子可以转变成为敲除小鼠的精子，结果发现这种药物对于成熟的精子细胞无任何影响，但对正在发育的精子具有较好的抑制作用；给予正常雄性小鼠CsA或FK506后两周小鼠就会变得不育，因为小鼠精子的中部结构会变得坚硬不具有柔性，后期研究中研究者将会利用FK506对小鼠作用4天来使其不育，利用CsA作用5天来达到相同效果。
PMC:
PMID:
Sperm calcineurin inhibition prevents mouse fertility with implications for male contraceptive
Haruhiko Miyata1, Yuhkoh Satouh1, Daisuke Mashiko1,2, Masanaga Muto1,3, Kaori Nozawa1,2, Kogiku Shiba4, Yoshitaka Fujihara1, Ayako Isotani5, Kazuo Inaba4, Masahito Ikawa1,2,3,5,*
Calcineurin inhibitors, cyclosporine A and FK506, are used as immunosuppressant drugs but their adverse effects on male reproductive function remain unclear. The testis expresses somatic calcineurin and a sperm-specific isoform that contains a catalytic subunit (PPP3CC) and a regulatory subunit (PPP3R2). We demonstrate herein that Ppp3cc and Ppp3r2 knockout male mice are infertile with reduced sperm motility due to an inflexible midpiece. Treatment of mice with cyclosporine A or FK506 phenocopies the sperm motility and morphological defects. These defects appear within 4-5 days of treatment indicating that sperm-specific calcineurin confers midpiece flexibility during epididymal transit. Mouse male fertility recovered a week after discontinuing treatment. Since human spermatozoa contain PPP3CC/PPP3R2 as a functional calcineurin, inhibition of sperm-specific calcineurin may lead to the development of a reversible male contraceptive targeting spermatozoa in the epididymis.