「優勝劣汰」精子？阿爾茲海默症致病蛋白又一「正派」職責

「進擊」中的精子細胞（圖片來源：Raycat/iStockphoto）

提及澱粉樣蛋白最容易聯想到的是阿爾茲海默症（AD），一種多發於中老年群體的神經衰退性疾病。作為危害老年人健康和生命的主要原因，阿爾茲海默症迄今為止依然沒有有效的預防和治療方法。多年的研究表明，β-澱粉樣蛋白會過度表達、聚集形成蛋白纖維而沉積在大腦中。這些蛋白纖維是AD的核心致病物質，也是AD防治最為重要的靶點。

但是，澱粉樣蛋白一定是「壞」的嗎？近期，《Elife》期刊發表一篇題為「Semen amyloids participate in spermatozoa selection and clearance」的文章，將澱粉樣蛋白與「生殖」這一大命題關聯起來。

來自於美國加州大學舊金山分校、北卡羅來納大學、德國烏爾姆大學醫學中心、哈佛醫學院等學府的研究團隊在精液中發現了澱粉樣蛋白聚集而成的纖維，證實纖維負責「封鎖」不良精子，以確保狀態良好的精子「游向」卵細胞。

這是在精液中發現澱粉樣蛋白以來展示其功能的第一個確鑿證據。

2007年首次在精液中發現澱粉樣蛋白

精液中存在澱粉樣蛋白的事實首次發現於2007年。當時科學家們認為這是一個壞消息，因為這一纖維能夠與艾滋病病毒（HIV）結合，幫助病毒進入宿主細胞。

但是，這類蛋白纖維存在於大多數靈長類動物中。加州大學舊金山分校的生物學家Nadia Roan對此提出不同的看法：「如果纖維沒有益處，那麼它們應該在漫長的進化過程中被淘汰。」

她將HIV進入宿主細胞與精子進入卵細胞聯繫起來，由此而產生好奇：澱粉樣蛋白是否促進受精？

澱粉樣蛋白行使「監管」職責，「優勝劣汰」精子

在最新的研究中，Nadia Roan和團隊體外合成出澱粉樣蛋白纖維，並檢測它們是否會促進培養皿中的精子和卵子融合。結果讓他們很失望，因為蛋白纖維的存在，精子遊動很慢。

「精子的尾巴擺動沒有那麼快。」 Roan解釋道，「在顯微鏡下，蛋白纖維會通過與精子細胞結合而『桎梏』它們。」

基於這一結果，研究團隊提出一個新理論：蛋白纖維有助於「淘汰」質量不佳的精子。

Make love之後，女性體內的免疫細胞會進入生殖系統負責對抗有害物質。研究人員為檢測澱粉樣蛋白功能，將實驗室培育的精子分成兩組（一組含有蛋白纖維，一組沒有），計算有多少精子會被免疫細胞消滅。

結果顯示：相比於沒有蛋白纖維的對照組，有蛋白的精子細胞最終被免疫細胞吞噬的數量多出5倍。此外，澱粉樣蛋白會促進受損精子的清除。而且得益於蛋白纖維的存在，免疫細胞吞噬的缺陷精子數量多出1.5倍。

研究人員總結道，精液中的澱粉樣蛋白纖維至少擁有兩個功能：

第一、清除在女性生殖通道中「逗留」太久的精子，這些精細胞可能會引發不必要的免疫反應，從而威脅其他正常精細胞的安全。

第二、清除有缺陷的精細胞，讓健康的精子更有機會進入卵細胞。

簡而言之，蛋白纖維的作用是確保「最好、最有希望」的精子與卵細胞融合。從進化角度來看，這對於繁殖意義重大。

「正反派」思考

很顯然，這一推測依然需要更多的研究來確定澱粉樣蛋白「固定」精子的細節。這些研究成果目前是基於實驗室完成的，它的功能依然需要動物試驗進一步證實。

早在去年5月，《Science Translational Medicine》期刊就曾發表過一篇文章，為β-澱粉樣蛋白「正名」，推測其並不一定都是在幹壞事。來自於麻省總醫院的研究團隊發現，損壞神經元的β-澱粉樣蛋白可能還攜帶著一個古老進化「使命」——保護大腦免於病原體的侵襲。它能夠消滅多數微生物，且對於特定的衛生，抗菌效果優於青黴素100倍！

現在，精液中蛋白纖維對精子的「質量監控」，再一次彰顯了自然界的複雜和神奇。或許，我們不能「一刀切」。這對於阿爾茲海默症的治療也是一種啟示。

參考資料：

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