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最新发现,男性感染新冠会损害生殖功能

摩西 细胞王国 2024-01-10

撰文|摩西

编辑|南风


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许多从 COVID-19中康复的人会出现长期的后遗症,例如脑雾(“脑雾”主要是个人用于描述当他们的思维迟缓、模糊和不敏锐时的感受)或心脏问题。越来越多的证据表明,这种病毒也会损害生育能力。


近日,发表在ACS Omega上的一份研究,分析了从COVID-19 中康复的男性精液中的蛋白质水平。研究人员说,初步研究表明,即使是轻度或中度症状也可能改变与男性生殖功能相关的蛋白质水平

论文截图

尽管大量的研究发现,新冠病毒主要影响呼吸系统,但最近的证据表明,COVID-19 感染会降低男性的生育能力,并且已在男性生殖器官中检测到该病毒。


Jaslok 医院的 Firuza Parikh 和 Rajesh Parikh、印度理工学院的 Sanjeeva Srivastava 及其同事想知道 COVID-19 感染后,是否会对男性生殖系统产生长期影响。为了找出答案,他们决定比较健康男性和之前患有轻度或中度 COVID-19 病例的男性精液中的蛋白质水平。

研究人员分析了10名健康男性和17名最近从 COVID-19 中康复的男性的精液样本。年龄从20岁到45岁不等的男性都没有不育史。研究小组发现,与未感染 COVID-19 的男性相比,感染病毒后康复的男性精子数量和活力显著降低,正常形态的精子也更少。


人类精液样本蛋白质组学分析的工作流程

(A) 样本队列包括生育控制n = 10 和 COVID19-R(恢复)患者n = 20,并评估精液参数以确定精子质量;

(B) 在发现阶段涉及基于 LFQ 的蛋白质组学的基本方法步骤;

(C) 统计数据分析概要;

(D) 用于验证的靶向蛋白质组学管道。

当研究人员使用液相色谱-串联质谱分析精液蛋白时,他们发现与对照组相比,在COVID-19 康复的男性中,27种蛋白质水平较高,21种蛋白质水平较低。许多蛋白质与生殖功能有关,涉及生殖功能的主要途径。

对照组和COVID-19R(康复)患者的精液蛋白质组学分析概述。

(A) 总共27名受试者的相关矩阵,包括10名对照和17名COVID-19R患者;

(B) 27个样本的PLS-DA 显示了两组——对照组和COVID-19R康复患者之间的区别;

(C) 与对照组相比,COVID-19R患者中前20种显著失调的蛋白质的热力图;

(D) COVID-19R 中六个DEP的小提琴图,例如 RAB6B、RAB3A、CA2D1、DPEP3、MENT 和 IBP5。* p值< 0.05 和 ** p值< 0.0005。


例如精子-卵母细胞识别、睾酮反应、根据生物信息学分析,在 COVID-19 康复患者中,细胞运动调节、粘附调节、细胞外基质粘附和内肽酶活性均被下调。


与对照组相比,COVID-19R 患者的 Semenogelin 1 (SEMG1)、外层防御纤维蛋白 2 (ODF2) 和前脂蛋白 (PSAP) 下调。

在COVID-19恢复组的精液中,与生育力相关的两种蛋白 semenogelin 1和 prosaposin 的含量低于对照组精液的一半。研究人员说,这些研究结果表明,SARS-CoV-2对男性生殖健康有直接或间接的影响,这种影响在身体康复后会持续存在。


全球范围内的研究明确提出,在严重程度和死亡率方面,男性受 COVID-19 的影响比女性更大。ACE2(一种新冠病毒借助于侵入细胞的蛋白质)在睾丸中的存在表明该病毒可能定位于男性性腺内。


与主导男性生殖功能关联的重要蛋白质的示意图。在COVID-19R(康复)患者中发现显示的蛋白质显着下调,其中“*”表示使用 SRM(选择反应监测)测定验证的蛋白质。在COVID-19康复的男性患者队列中观察到蛋白质组中ODF2的抑制和精子活力降低,病毒感染后ODF2抑制似乎可以解释活力降低。CD59是一种膜攻击复合物 (MAC) 的抑制剂,在精子中表达。它也存在于富含精浆的称为“前列腺体”的细胞外细胞器中。CD59抑制MAC介导的细胞杀伤,保护精子免受男性和女性生殖道中的抗精子抗体的影响,并维持受精。精液中的另一种重要蛋白质是神经纤维蛋白 (NRP1),它作为不同生长因子的受体来介导信号转导。神经纤毛蛋白在生殖中的主要作用是精原干细胞的分化和自我更新以维持其池。研究表明,支持细胞和睾丸间质细胞中 NRP1 的丢失或减少会导致未分化精原细胞数量增加,并最终降低生育能力。


此外,COVID-19 是一种以宿主过度炎症反应为特征的疾病。在COVID-19 患者中,炎症分子(如细胞因子、干扰素和白介素)的含量要高得多。以前的研究表明,肥胖引起的慢性炎症会导致精子功能障碍,这可能是由于精子浓度和运动能力的降低。


以往认为由慢性感染、吸烟和对毒素的反应引起的促炎状态可能导致男性生殖受损。最近,也有相关研究报道了精液质量下降与COVID-19康复患者精液中炎症标志物如 IL-6、IL-8 和 TNF 的较高表达水平的相关性。因此,很明显看出,感染可能会扰乱与男性生殖系统相关的生物学途径。我们的研究旨在剖析可能导致生育能力受损的分子相互作用,这可以帮助临床医生评估 COVID-19 康复患者的男性生育能力。


研究人员补充说,应该进行更大规模的研究来证实这些发现,并且应该包括最近从其他流感疾病中康复的男性对照组,以确保这些发现是针对COVID-19的。


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