新的避孕方法:将精子困在精液的天然凝胶中
华盛顿州立大学(Washington State university)领导的一个研究小组最近发现,阻断人类射精样本中的前列腺特异性抗原,会使精液保持在厚厚的凝胶状态,困住大部分精子。正常情况下,精液会液化,让精子在女性生殖系统中游动,使一个或多个卵子受精。这一发现能够阻止这一过程,详细内容发表在《生殖生物学》杂志上。
“我们的目标是把它发展成一种容易获得的女性避孕药,按需提供,这意味着女性可以从货架上买到它,”资深作者乔伊·温努塔亚农(Joy Winuthayanon)说,她是华盛顿州立大学生殖生物学中心的副教授和主任。“它可以与安全套结合使用,显著降低失败率。”
该研究的作者指出,目前,非处方避孕药如避孕套和杀精剂的失败率平均为13%至21%。宫内节育器和避孕药等以激素为基础的避孕药具失败率较低,但它们可能有一些副作用,而且并不总是容易获得或负担得起——这可能是目前全球意外怀孕率为48%的原因之一,根据最近的全球健康研究。
华盛顿州立大学的研究小组自2015年以来一直在研究这种避孕方法,此前在另一项生殖研究中,他们偶然发现一些雌性老鼠不能怀孕;经过进一步调查,研究人员发现雄性的精液保持在固态状态。然后,研究人员试图故意停止小鼠精液的液化过程,并使用一种名为AEBSF的非特异性蛋白酶抑制剂,他们能够干扰精子运动,降低小鼠的生育能力,在早期的《生殖生物学》论文中详细介绍了他们的结果。
在目前的研究中,研究团队试图看看他们是否能将这些结果转化为人类样本。他们发现AEBSF确实有避孕效果,但尚不清楚这是否仅仅是因为它的毒性。然后,他们用一种抗体针对人类精子中的前列腺特异性抗原(pSA)。他们选择pSA是因为它是液化过程中的主要活性蛋白质,从前列腺大量分泌,在人类中存在,但在老鼠中不存在。
该研究的第一作者prashanth Anamthathmakula解释说,通常情况下,射精后,pSA会作用于被称为semenogelins的凝胶形成蛋白。prashanth Anamthathmakula是华盛顿州立大学该项目的博士后研究员。
“半胶原蛋白形成了一个凝胶状的网络,其中有一个细小的蛋白质网,可以捕获精子。pSA将网状结构切断,精子就自由了,”现在是密苏里-堪萨斯城大学高级研究科学家的Anamthathmakula说。“使用pSA抑制剂,一种抗体,我们证明我们可以阻止液化。”
下一步是确定更具体的小分子抑制剂,将有效地防止pSA液化精液的能力,而没有任何有害的副作用。研究人员指出,目前的杀精剂已被证明可以降低天然的阴道屏障,防止艾滋病毒等性传播疾病。通过针对精液本身的液化过程,这一进展可以避免这种毒性,但还需要做更多的研究。
Winuthayanon说:“这是一个漫长的过程,因为我们不想产生偏离目标的效果。”“如果我们要把它开发成避孕产品,它可能是女性经常使用的东西,所以我们想要的是安全的,没有意想不到的效果。”
Journal Reference:
prashanth Anamthathmakula, Jeffery A Erickson, Wipawee Winuthayanon. Blocking serine protease activity prevents Semenogelin degradation leading to Hyperviscous semen in humans. Biology of Reproduction, 2022; DOI: 10.1093/biolre/ioac023