TTBK2通过调控精子发生过程中中心体蛋白和鞭毛转运蛋白的表达影响小鼠精子质量

精子在雄性生殖中扮演着关键角色，只有一定数量的正常前向运动精子才能实现卵母细胞受精。揭示精子发生的调控机制将有助于阐明男性不育的发病机理。Tau微管蛋白激酶2（TTBK2）是一种微管相关蛋白及丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，已被证实参与纤毛形成。尽管纤毛与精子鞭毛的形成过程相似，但TTBK2在精子鞭毛形成中的具体作用仍有待阐明。本研究发现Ttbk2主要在小鼠睾丸中表达，其蛋白在精子发生过程中与α-微管蛋白共同定位于精子颈部的manchette结构。通过睾丸内注射抑制Ttbk2表达后，我们观察到精子尾部畸形率显著升高，精子前向运动能力明显下降。透射电镜结果显示，精子尾部中段和主段的微管结构均呈现显著紊乱。此外，中心体蛋白164（Cep164）、中心体蛋白83（Cep83）以及鞭毛内转运蛋白88（Ift88）的mRNA表达水平在Ttbk2抑制后均出现下调。同时，CEP164和IFT88在蛋白水平的表达也相应下调。综上所述，TTBK2通过调控中心体蛋白和鞭毛转运蛋白的表达，在精子尾部的正常形成和功能维持中发挥重要作用，这为临床诊断和治疗与男性生殖相关基因突变奠定了基础。