人精子的蛋白质组学研究进展

吴艳青，饶猛，夏伟

·综述·

人精子的蛋白质组学研究进展

吴艳青，饶猛，夏伟△

【摘要】随着质谱技术不断发展，精子蛋白质的检测已实现高通量化，蛋白质组学也成为研究精子的重要工具之一。概述人正常精子的蛋白质组学、精子获能相关的蛋白质组学及临床上少、弱、畸形等异常精子的蛋白质组学三个方面的研究进展。蛋白质组学对睾丸组织特异的三磷酸甘油醛脱氢酶（glyceraldehyde-3 phosphate dehydrogenase，testis specific, GAPDHS）、外致密纤维蛋白（outer dense fiber protein，ODF）、A激酶锚定蛋白（A kinase anchoring protein，AKAP）及热休克蛋白（heat shock proteins，HSP）等蛋白结构、功能及丰度改变的深入研究，有助于增进对精子发生、精子功能及受精机制的理解；同时筛选出部分关键蛋白，如人可溶性半乳糖凝集素3结合蛋白（lectin galactoside-binding，soluble 3 binding protein，LGALS3BP）、组蛋白丛1 H2ba （histone cluster1，H2ba，HIST1H2BA）、苹果酸脱氢酶2（mitochondrial malate dehydrogenase 2，MDH2）等可能成为男性不育病因分析及研究的靶标，对探索男性不育机制、探索男性避孕新靶点有潜在的意义。

【关键词】精子；蛋白质组学；蛋白质阵列分析；质谱分析法

△审校者

（J Int Reprod Health/Fam Plan，2016，35：42-46）

自2003年以来，蛋白质组学技术应用于人精子的研究。在此之前，人精子细胞中仅发现不足100种蛋白，许多研究也都侧重一个或仅几个蛋白[1]。近十多年，蛋白质组学技术从传统的一维凝胶电泳（1DE）到二维凝胶电泳（2DE），再到现在的液相色谱串联质谱（LC-MS/MS），蛋白质鉴定的准确性与可信度大幅度提升。已在人正常精子细胞中发现了上千种蛋白质，这个数字还在继续增加，无限接近人精子蛋白质总数，不断完善人精子蛋白质数据库。通过蛋白质组学技术，从蛋白质代谢、传导通路及差异蛋白网络关系来探究精子功能、受精机制，为探索男性不育机制、男性避孕新靶点提供新的思路。综述人正常精子的蛋白质组学，精子获能相关的蛋白质组学，临床上少、弱、畸形精子的蛋白质组学3个方面的研究进展。

1　人正常精子的蛋白质组学研究

最初学者们运用2DE等辅助技术进行人精子蛋白质组学研究，发现的蛋白质不到100种。最早Johnston等[2]2005年对1名健康生殖能力正常男性的精子进行研究，利用聚丙烯凝胶电泳（SDS-PAGE）及LC-MS/MS技术综合描述人精子的蛋白质，但未能阐明这些蛋白的本质；随后Martínez-Heredia等[3]在2006年运用基质辅助激光解析串联飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）结合2DE研究人精子蛋白质，于11个正常精子样本中鉴定出98种可信蛋白，功能涉及细胞代谢、能量供应、基因转录及蛋白质合成与组装、信号传导、凋亡等生物过程。这是第1次对人精子的蛋白质系统性鉴定及功能分析。之后越来越多的学者对人正常精子内的蛋白质进行探索。Li等[4]用MALDI-TOF-MS鉴定出16种蛋白质，推测部分蛋白在受精中起重要作用。de Mateo等[5]鉴定出131种蛋白，其中33种为新发现蛋白，这些蛋白主要在能量代谢、蛋白质合成与加工、细胞骨架构成与鞭毛运动、凋亡、氧化应激及精卵识别等过程中发挥重要作用；并首次对精子核内蛋白构成进行分析，发现部分蛋白表达与细胞凋亡、鱼精蛋白1/鱼精蛋白2（Protamine 1/Protamine 2，P1/P2）比值相关，进而证明这些蛋白与DNA完整性及染色质中的鱼精蛋白表达具有相关性，特别是抗增殖蛋白（Prohibitin，PHD），能抑制DNA合成，调节细胞增殖，从而影响生殖细胞的减数分裂。Baker等[6]首次使用LC-MS/MS以Triton X-100为蛋白分离液对8名健康男性精子中的蛋白进行研究，共提取出1 053种蛋白，蛋白功能分析揭示睾丸组织特异的三磷酸甘油醛脱氢酶（glyceraldehyde -3 phosphate dehydrogenase, testis specific, GAPDHS）及环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）两种蛋白主要以参与能量代谢途径（如糖代谢、蛋白激酶K激活等）调节精子运动，过氧化酶2（dual uxidase 2，DUOX2）可能参与精子发生过程中磷酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）依赖的氧化应激。Wang等[7]对32名健康男性精液进行研究，鉴定并分离出4 675种精子蛋白，涉及与精子发生相关的能量代谢、信号转导及细胞骨架构成3大生物过程，如白细胞介素6（IL-6）信号通路中IL-2、转化生长因子β（TGF-β）及胰岛素等蛋白调节一氧化氮（NO）或蛋白代谢，在顶体反应中起重要作用，部分蛋白有望成为治疗男性不育及男性避孕特异的药物靶点，如血管紧张素转换酶（angiotensin converting enzyme，ACE）对生育能力极其重要，这已在小鼠体内得到验证，该酶的靶向抑制剂（依那普利等）有望成为新的男性避孕药物。

由于精子形态与普通细胞不同，研究者对精子亚细胞结构，如细胞核、头部、尾部、细胞膜等蛋白质组学进行了深入探索。de Mateo等[8]在2011年运用串联质谱方法对4名健康男性精液进行研究，第一次在精子细胞核内鉴定并分离出403种蛋白质，这些蛋白主要参与组蛋白、核糖体蛋白、蛋白酶体等构成，其中睾丸特异组蛋白H2B亚单位（testis specific histone H2B，TSH2B）协助受精后染色质中鱼精蛋白向组蛋白转变，保证胚胎正常发育；核糖体蛋白的大量发现证明核糖体蛋白不局限于细胞质，也提示核糖体蛋白在受精后可能起重要作用。Amaral等[9]对4名正常男性精子尾部蛋白进行研究，发现1 049种蛋白质，其中26%参与细胞内能量代谢，11%属于精子尾部结构蛋白，近50%蛋白以前未检测到；进一步研究发现参与能量代谢的蛋白主要是一些调节脂类代谢的酶，同时脂肪酸代谢酶抑制剂能降低精子的活力，推测脂类代谢在精子发生过程中发挥非常重要的作用。Baker等[10]比较了健康男性精子头部和尾部蛋白，发现721种蛋白仅存在于头部，主要构成蛋白酶体及部分信号通路蛋白，如睾酮激素受体、代谢性谷氨酸受体等，主要调控精子顶体反应；精子头部同时存在调节脂肪酸代谢的酶，体内合成的胆固醇可能作为去获能因子参与精子的正常获能；521种蛋白仅存在于尾部，主要参与细胞能量代谢，为精子运动提供能量。Nixon等[11]在健康男性精子的蛋白质组学研究中鉴定出124种精子膜相关蛋白，部分膜蛋白在膜流动性基础上重新分配调控精子顶体蛋白微变化，确保精子与卵子的正常结合。Gu等[12]研究健康男性精子质膜蛋白鉴定出1 019种蛋白质，对比精子与胚胎干细胞膜蛋白，发现两种细胞膜蛋白种类虽有所不同，但具体功能相似，推测精细胞与胚胎干细胞的膜蛋白可能具有相同的表达模式。

据Amaral等[1]统计，通过蛋白质组学技术已发现精子的6 198种蛋白质，在一些重要的细胞信号通路中发挥作用，推测正常人精子中包含7 500余种蛋白质。绝大多数蛋白的功能较明确，主要参与细胞能量代谢、信号转导及骨架蛋白构成等生物过程，如睾丸组织特异蛋白GAPDHS、外致密纤维蛋白（outer dense fiber protein，ODF）等参与精细胞的能量代谢及鞭毛构成保证精子正常运动与受精；组蛋白、核糖体蛋白、蛋白酶体等蛋白调控精子细胞核内染色体组装调控受精与胚胎发育。大量精子蛋白的发现及功能研究能更好地理解精子发生、分化的生理机制，也为后续的精子功能蛋白质组学、差异蛋白质组学研究提供重要的参考依据。

2　与获能相关的精子蛋白质组学研究

精子与卵子结合完成受精前，需要经历获能过程。在精子获能、精卵融合等过程中，一系列蛋白表达发生变化。Ficarro等[13]以正常精子为研究对象，运用2DE结合LC-MS/MS技术比较获能前后变化的蛋白质，鉴定出16种获能前后发生磷酸化修饰的蛋白质，并用免疫荧光技术进行细胞内定位，发现缬酪肽蛋白（valosin-containing protein，VCP）在精子获能后发生酪氨酸磷酸化，位置由精子颈部转移到头部，这一结果也间接证明了Nixon的膜蛋白重新分配理论[11，14-15]；A激酶锚定蛋白3（A-kinase anchoring protein 3，AKAP3）及AKAP4磷酸化修饰，为后续的精子获能机制研究奠定基础。Secciani等[14]在体外模拟精子获能过程，发现获能前后有58种蛋白发生变化，下调的蛋白主要参与能量代谢及鞭毛组装过程，而上调的蛋白主要在细胞应激中发挥作用，推测获能过程中精子运动可能被细胞凋亡程序调控而减弱，应激蛋白增加进而导致鞭毛微管蛋白等蛋白质的降解。Lefièvre等[15]体外模拟一氧化氮（NO）对人精子的影响，发现240种蛋白发生S亚硝基化，如AKAP、热休克蛋白（heat shock proteins，HSP）、雷诺受体（Ryanodine receptor，RYR）及糖酵解酶，推测这些蛋白在精子获能过程中受NO刺激产生S亚硝基化修饰，调控精子运动。Vigodner等[16]鉴定出人精子在获能前后有55种蛋白发生泛素化或类泛素化修饰，特别是HSP70、ODF3、AKAP3及AKAP4等蛋白，同时发现断尾、小头等有缺陷精子细胞内过多的蛋白泛素化修饰，说明精子需要一定的泛素化或类泛素化修饰保证正常的获能，但过多的修饰将导致精子结构或功能受损。Redgrove等[17]模拟体外受精研究精卵结合的机制中发现22种特异表达蛋白，构成的分子伴侣蛋白TCP1（chaperonin containing TCP -1 complex，CCT）、20S蛋白酶体等多聚体复合物，以磷酸化、泛素化等亚基修饰形式调控精子与卵子特异性识别与结合。

综上，精子获能、与卵子结合过程中精子蛋白主要侧重于亚基修饰，如AKAP4、HSP蛋白在模拟体外精子获能过程中发生磷酸化修饰、S亚硝基化、泛素化或类泛素化等修饰。对获能相关的精子蛋白进行研究，可发现一些关键蛋白，如AKAP、HSP家族蛋白，为实现精子获能异常所致的男性不育等临床疾病靶向治疗以及避孕节育靶向调控提供新的思路。

3　少、弱、畸形精子的蛋白质组学研究

Pixton等[18]首次采用差异蛋白质组学方法比较正常与体外受精失败的精子标本，由于技术等局限性，仅鉴定出4种差异表达蛋白。其中有2种蛋白表达上调：即分泌性肌动蛋白结合蛋白（secretory actinbinding protein，SABP）和ODF2/2。Xu等[19]通过差异蛋白质组学方法对比精液参数正常但不能生育者的精子与参数正常且有生育力者的精子，发现精囊蛋白1（semenogelin 1，SEMG1）、前列腺特异抗原（prostate-specific antigen，PSA）及ODF等24种差异表达的蛋白；这些蛋白主要参与细胞信号通路传导、增殖与分化生物过程，影响有性生殖、损伤修复、代谢过程、细胞生长等生理过程，为临床研究某些精液参数正常但受精能力差的潜在机制奠定了基础。

差异蛋白质组学在弱精子症的研究中也具有特有的优势。Zhao等[20]在研究弱精子症不育机制时，发现异柠檬酸脱氢酶α亚单位（isocitrate dehydrogenase subunit α，IDH-α）、ODF等10余种表达差异的蛋白质，这些蛋白主要参与能量代谢及鞭毛微管构成，进而影响精子的运动，有望成为弱精子症男性不育的筛选指标。Siva等[21]发现弱精子症的磷酸丙糖异构酶、甘油激酶及HSP等8种差异蛋白，HSP主要参与精子的运动、能量代谢、蛋白加工及氧化应激等生物过程，该结果与Zhao等[20]和Martínez-Heredia等[22]的研究结果部分吻合。Parte等[23]鉴定出弱精子症的66种差异蛋白，变化最显著的蛋白质主要参与细胞骨架组成、能量代谢及纤维鞘构成，其中AKAP3、AKAP4、HSP70-2、GAPDHS等蛋白的表达水平和磷酸化修饰水平均发生变化，涉及的PKA信号通路、Rho依赖的信号通路、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B （PI3K/AKT）信号通路及cAMP信号通路也发生显著改变。有研究提出，AKAP、HSP、GAPDHS等关键蛋白的表达水平和磷酸化水平的变化导致精子运动异常，临床表现为弱精子症[10,13,23-25]。

Liao等[26]利用差异蛋白质组学方法比较人圆头精子症与正常精子的蛋白质表达谱，发现精子顶体膜蛋白（sperm acrosome membrane-associated protein 1 precursor，SAMP1）、X染色体上基因编码的精子蛋白a/d亚基（permatozoa protein associated with the nucleus on the X chromosome，SPANXa/d）及ODF等35种有表达差异的蛋白质，并预测其可能涉及精子发生、细胞结构、代谢和精子运动等过程。推测SAMP1、SPANXa/d及ODF等关键蛋白的表达差异影响精子发生过程的自我修复，造成顶体结构改变进而导致精子的形态与运动异常。Hosseinifar等[27]对比精索静脉曲张的成年男性患者精液与正常男子的精液，发现表达差异的蛋白质主要是前列腺酸性磷酸酶（prostatic acid phosphatase，ACPP）、HSP A5、帕金森蛋白7（Parkinson protein 7，PAPK7）等线粒体蛋白或细胞骨架蛋白，推测这些蛋白影响精子的成熟与凋亡造成精索静脉曲张患者精子功能的异常。Freour等[28]研究非梗阻性无精子症患者，在精浆中筛选出差异蛋白人可溶性半乳糖凝集素3结合蛋白（lectin galactoside-binding，soluble 3 binding protein，LGALS3BP），该蛋白在睾丸穿刺成功获取精子的患者精浆中显著高表达，提示LGALS3BP可作为鉴别非梗阻性无精子症患者能否行睾丸穿刺获取精子的一种潜在的临床标记物。氧化应激反应在精子发生中扮演者十分重要的角色。精液中的氧化能力与抗氧化能力的平衡对于维持正常的精子功能非常重要。Sharma等[29]在研究精子氧化应激损伤中筛选出组蛋白丛1 H2ba（histone cluster1，H2ba，HIST1H2BA）、苹果酸脱氢酶2（mitochondrial malate dehydrogenase 2，MDH2）、转谷氨酰胺酶4（transglutaminase 4，TGM4）等蛋白，均具有潜在的临床应用和研究价值。

差异蛋白质组学在辅助生殖技术治疗不育症的研究中也有应用。Azpiazu等[30]对体外受精受孕成功与失败的两组精子标本进行蛋白质组学研究，鉴定出1 717种蛋白，其中有137种蛋白是新发现蛋白，66种差异表达蛋白主要在染色体组装及脂质代谢过程中发挥重要作用。推断这些差异蛋白的细微变化虽不足以影响精子功能，但可能造成成功受精后胚胎发育的异常，导致辅助生殖结局不同。Frapsauce等[31]及McReynolds等[32]研究精液参数正常但辅助生殖结局不同的精子标本，发现表达有明显差异的蛋白主要参与能量代谢及细胞的氧化应激反应过程，并推测HSP家族蛋白及相关蛋白在其中发挥重要作用。

以上研究可发现，参与精子发生过程的蛋白质，如参与氧化应激过程的HSP家族、能量代谢的AKAP家族、核染色体构成的组蛋白家族及鱼精蛋白，其种类、表达水平、结构或功能发生改变，都将影响精子正常功能或受精后胚胎的发育，导致精液异常、精子功能异常、男性不育，也可能影响辅助生殖治疗的结局。深入研究一些关键蛋白在精子发生过程中参与的能量代谢、信号传导通路及细胞骨架构成等生物过程，有助于发现潜在的男性不育症诊断与治疗新的靶标。

4　结语和展望

精子蛋白质组学研究有助于发现精子蛋白构成、理解精子正常生理功能及异常精子的病理机制。据推测已有80%以上的精子蛋白质在精子蛋白质组学研究中被发现，其中部分关键蛋白表达上调、下调或转录后修饰加工等精确调控精子发生过程中能量代谢、信号传导和氧化应激损伤修复等生物过程，确保精子的正常运动、获能、受精及胚胎的发育；并在众多差异蛋白中筛选出有意义的蛋白作为临床生物标记物或疾病治疗的药物靶点，这将为临床疾病的诊断和治疗建立良好的平台。由于精子功能分析需要特殊环境，这使当前对精子功能蛋白质组学研究有一定的困难，虽然可以模拟体外获能、体外受精，使得精子在行为上与正常生理行为表现一致，但具体蛋白表达的真实性仍待进一步验证。精子的获能及受精是男性生殖的研究重点，所以在精子功能方面的蛋白质组学研究应该继续加大力度；另外，蛋白质的表达具有时间及空间特异性，蛋白质组成复杂、性质不稳定，蛋白丰度高低及研究标本的个体差异都给蛋白质检测带来一定的困难，而且由于蛋白质的鉴定是与相应的肽段片段对应，常常会忽略蛋白质转录后磷酸化、糖基化等修饰过程，所以在研究方法上还需有所突破。相信随着蛋白质组学技术及方法的不断创新与发展，生物信息学工具的完善，蛋白质组学研究数据的不断积累，精子的蛋白质组学研究将成为揭示男性不育机制及提供男性不育的诊断及治疗新方法的有力保证。

参考文献

[1]Amaral A，Cast illo J，Ramalho -Santos J，et al. The combined human sperm proteome：cellular pathways and implications for basic and clinical science [J]. Hum Reprod Update，2014，20（1）：40-62.

[2]Johnston DS，Wooters J，Kopf GS，et al. Analysis of the human sperm proteome[J]. Ann N Y Acad Sci，2005，1061：190-202.

[3]Martínez -Heredia J，Estanyol JM，Ballescà JL，et al. Proteomic identification of human sperm proteins [J]. Proteomics，2006，6 （15）：4356-4369.

[4]Li LW，Fan LQ，Zhu WB，et al. Establishment of a high-resolution 2-D reference map of human spermatozoal proteins from 12 fertile sperm-bank donors[J]. Asian J Androl，2007，9（3）：321-329.

[5]de Mateo S，Martinez -Heredia J，Estanyol JM，et al. Marked correlations in protein expression identified by proteomic analysis of human spermatozoa[J]. Proteomics，2007，7（23）：4264-4277.

[6]Baker MA，Reeves G，Hetherington L，et al. Identification of gene products present in Triton X-100 soluble and insoluble fractions of human spermatozoa lysates using LC -MS/MS analysis [J]. Proteomics Clin Appl，2007，1（5）：524-532.

[7]Wang G，Guo Y，Zhou T，et al. In-depth proteomic analysis of the human sperm reveals complex protein compositions [J]. J Proteomics，2013，79：114-122.

[8]deMateoS，CastilloJ，Estanyol JM，et al. Proteomic characterization of the human sperm nucleus [J]. Proteomics，2011，11（13）：2714-2726.

[9]Amaral A，Castillo J，Estanyol JM，et al. Human sperm tail proteome suggests new endogenous metabolic pathways[J]. Mol Cell Proteomics，2013，12（2）：330-342.

[10]Baker MA，Naumovski N，Hetherington L，et al. Head and flagella subcompartmental proteomic analysis of human spermatozoa [J]. Proteomics，2013，13（1）：61-74.

[11]Nixon B，Mitchell LA，Anderson AL，et al. Proteomic and functional analysis of human sperm detergent resistant membranes [J]. J Cell Physiol，2011，226（10）：2651-2665.

[12]Gu B，Zhang J，Wu Y，et al. Proteomic analyses reveal common promiscuous patterns of cell surface proteins on human embryonic stem cells and sperms[J]. PLoS One，2011，6（5）：e19386.

[13]Ficarro S，Chertihin O，Westbrook VA，et al. Phosphoproteome analysis of capacitated human sperm. Evidence of tyrosine phosphorylation of a kinase -anchoring protein 3 and valosin -containing protein/p97 during capacitation [J]. J Biol Chem，2003，278（13）：11579-11589.

[14]Secciani F，Bianchi L，Ermini L，et al. Protein profile of capacitated versus ejaculated human sperm [J]. J Proteome Res，2009，8（7）：3377-3389.

[15]Lefièvre L，Chen Y，Conner SJ，et al. Human spermatozoa contain multiple targets for protein S -nitrosylation：an alternative mechanism of the modulation of sperm function by nitric oxide?[J]. Proteomics，2007，7（17）：3066-3084.

[16]Vigodner M，Shrivastava V，Gutstein LE，et al. Localization and identification of sumoylated proteins in human sperm：excessive sumoylation is a marker of defective spermatozoa [J]. Hum Reprod，2013，28（1）：210-223.

[17]Redgrove KA，Anderson AL，Dun MD，et al. Involvement of multimeric protein complexes in mediating the capacitation -dependent binding of human spermatozoa to homologous zonae pellucidae[J]. Dev Biol，2011，356（2）：460-474.

[18]Pixton KL，Deeks ED，Flesch FM，et al. Sperm proteome mapping of a patient who experienced failed fertilization at IVF reveals altered expression of at least 20 proteins compared with fertile donors: case report[J]. Hum Reprod，2004，19（6）：1438-1447.

[19]Xu W，Hu H，Wang Z，et al. Proteomic characteristics of spermatozoa in normozoospermic patients with infertility [J]. J Proteomics，2012，75（17）：5426-5436.

[20]Zhao C，Huo R，Wang FQ，et al. Identification of several proteins involved in regulation of sperm motility by proteomic analysis[J]. Fertil Steril，2007，87（2）：436-438.

[21]Siva AB，Kameshwari DB，Singh V，et al. Proteomics-based study on asthenozoospermia：differential expression of proteasome alpha complex[J]. Mol Hum Reprod，2010，16（7）：452-462.

[22]Martínez -Heredia J，de Mateo S，Vidal -Taboada JM，et al. Identification of proteomic differences in asthenozoospermic sperm samples[J]. Hum Reprod，2008，23（4）：783-791.

[23]Parte PP，Rao P，Redij S，et al. Sperm phosphoproteome profiling by ultra performance liquid chromatography followed by data independent analysis (LC -MS (E)) reveals altered proteomic signatures in asthenozoospermia [J]. J Proteomics，2012，75（18）：5861-5871.

[24]Chan CC，Shui HA，Wu CH，et al. Motility and protein phosphorylation in healthy and asthenozoospermic sperm [J]. J Proteome Res，2009，8（11）：5382-5386.

[25]Shen S，Wang J，Liang J，et al. Comparative proteomic study betweenhumannormal motilityspermandidiopathic asthenozoospermia[J]. World J Urol，2013，31（6）：1395-1401.

[26]Liao TT，Xiang Z，Zhu WB，et al. Proteome analysis of round -headed and normal spermatozoa by 2-D fluorescence difference gel electrophoresis and mass spectrometry[J]. Asian J Androl，2009，11 （6）：683-693.

[27]Hosseinifar H，Gourabi H，Salekdeh GH，et al. Study of sperm protein profile in men with and without varicocele using two -dimensional gel electrophoresis [J]. Urology，2013，81（2）：293-300.

[28]Freour T，Com E，Barriere P，et al. Comparative proteomic analysis coupled with conventional protein assay as a strategy to identify predictors of successful testicular sperm extraction in patients with non-obstructive azoospermia[J]. Andrology，2013，1（3）：414-420.

[29]Sharma R，Agarwal A，Mohanty G，et al. Proteomic analysis of human spermatozoa proteins with oxidative stress [J]. Reprod Biol Endocrinol，2013，11：48.

[30]Azpiazu R，Amaral A，Castillo J，et al. High -throughput sperm differential proteomics suggests that epigenetic alterations contribute to failed assisted reproduction[J]. Hum Reprod，2014，29 （6）：1225-1237.

[31]Frapsauce C，Pionneau C，Bouley J，et al. Proteomic identification of target proteins in normal but nonfertilizing sperm [J]. Fertil Steril，2014，102（2）：372-380.

[32]McReynolds S，Dzieciatkowska M，Stevens J，et al. Toward the identification of a subset of unexplained infertility：a sperm proteomic approach[J]. Fertil Steril，2014，102（3）：692-699.

[本文编辑王昕]

Research Progress on Proteomics of Human Sperm

WU Yan-qing，RAO Meng，XIA Wei.
Family Planning

Research Institute，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430030，China Corresponding author：XIA Wei，E-mail：Tjxiawei@126.com

【Abstract】With the development of mass spectrometry, the detection of human sperm proteins has been realized high throughput, and the proteomics has become an important tool to study sperm. We reviewed the advances in the proteomics of normal human sperm, the proteomics of sperm capacitation, and the proteomics of oligo-, astheno-, and terato spermia. The proteomic study on the structure, function and abundance change of many proteins, such as glyceraldehyde-3 phosphate dehydrogenase, testis specific (GAPDHS), outer dense fiber protein (ODF), the A kinase anchoring protein (AKAP) and heat shock proteins (HSP), will be helpful for understanding spermatogenesis, sperm function and fertilization mechanism. And some of the key proteins selected, such as lectin galactoside-binding, soluble 3 binding protein (LGALS3BP), histone cluster1, H2ba (HIST1H2BA) and mitochondrial malate dehydrogenase 2 (MDH2), can be developed as possible clinical targets for the diagnosis of male infertility. These proteins also have potential significance for exploring the mechanism of male infertility and male new contraceptive.

【Keywords】Spermatozoa；Proteomics；Protein array analysis；Mass spectrometry

基金项目：“十二五”国家科技支撑计划（2012BAI31B00）；国家自然科学基金（31171380）；华中科技大学自主创新研究基金（2015TS108）

作者单位：430030武汉，华中科技大学同济医学院计划生育研究所

通信作者：夏伟，E-mail：Tjxiawei@126.com

收稿日期：（2015-09-06）