《Journal of Proteome Research》：Seasonal Changes in the Seminal Plasma Proteome of the Crab-Eating Fox (Cerdocyon thous)
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本研究针对食蟹狐(Cerdocyon thous)繁殖生理机制不清的问题，通过质谱蛋白质组学技术系统分析了其精浆蛋白质组的季节性变化。研究发现繁殖季与非繁殖季存在219种和90种特异性蛋白，鉴定出嗅觉受体、锌指蛋白等关键生物标志物(AUC>0.80)，首次揭示了南美野生犬科动物生殖蛋白调控网络，为濒危物种保护提供了分子依据。
在广袤的南美洲大陆，生活着一种具有特殊食性的犬科动物——食蟹狐(Cerdocyon thous)。这种中等体型的野生动物虽然目前被世界自然保护联盟(IUCN)列为"无危"物种，但其生存状况却暗藏隐忧。最新种群评估数据停留在2015年，近十年间，食蟹狐面临着栖息地碎片化、公路交通事故、家犬传染病传播等多重威胁。尤为重要的是，作为季节性繁殖动物，其生殖规律与生态系统平衡密切相关，但分子层面的繁殖调控机制一直是个未解之谜。
传统研究已证实食蟹狐在冬季和早春(6-9月)进入繁殖季，雄性个体表现出精液量增加、精子活力提升等生理变化。然而，这些表象背后的分子驱动因素始终未被揭示。精浆蛋白质组作为调控精子功能的关键要素，在哺乳动物生殖过程中扮演着核心角色，包括参与精子能量代谢、运动能力、顶体反应等重要生理过程。理解食蟹狐精浆蛋白质组的季节性变化规律，不仅能够揭示其生殖生物学特性，更能为濒危犬科动物的人工繁育提供理论依据。
为此，巴西圣保罗州立大学的研究团队在《Journal of Proteome Research》上发表了开创性研究，首次绘制了食蟹狐精浆蛋白质组图谱并解析其季节性变异特征。研究团队通过系统性的蛋白质组学分析，揭示了繁殖周期中关键功能蛋白的动态变化，并成功鉴定出具有诊断价值的生物标志物。
研究团队采用电喷雾四极杆飞行时间串联质谱(ESI Q-Tof MS/MS)技术对47份精浆样本(繁殖季43份，非繁殖季4份)进行蛋白质组分析。实验对象为5只健康成年雄性食蟹狐，在2021年3月至2022年3月期间通过正向强化训练方式进行无麻醉精液采集。蛋白质鉴定使用犬(Canis lupus familiaris)数据库作为参考，通过emPAI方法进行相对定量，并采用主成分分析(PCA)、火山图、受体操作特征曲线(ROC)等多维统计方法验证结果可靠性。
结果
季节性精液特性变化
研究证实繁殖季精液质量显著提升，精液量从非繁殖季的111.11±31.50μL增加至263.16±37.68μL，精子总活力从16.0±5.6%提升至37.3±8.8%，总精子数也呈现相同趋势。然而精子浓度和畸形率无显著季节性差异，表明季节性变化主要影响生殖腺体分泌功能而非精子发生过程。
蛋白质组鉴定与分类
质谱分析共鉴定出408种蛋白质，其中219种为繁殖季特有，90种为非繁殖季特有，99种为两季共有。维恩图清晰展示了蛋白质分布的季节性特征，PCA分析显示两组样本存在部分重叠(PC1+PC2=33%)，表明既有共性又具特异性。
差异表达蛋白分析
火山图识别出8种显著差异表达蛋白，其中6种在繁殖季表达量降低，2种表达量升高。进一步筛选出在80%以上样本中稳定表达的蛋白，繁殖季有32种，非繁殖季有12种。基因本体论(GO)分析显示，非繁殖季蛋白主要富集在酶活性和氧化还原功能，而繁殖季蛋白则显著关联生殖相关的生物学过程。
生物标志物鉴定
通过ROC曲线分析，发现三种蛋白具有优异的诊断价值(AUC>0.80)：嗅觉受体(OR)和草莓缺刻同源物(SNOB1)在繁殖季高表达，锌指蛋白28(Zfp28)在非繁殖季高表达。热图分析直观展示了主要蛋白的季节性表达模式，为功能研究提供了重要线索。
讨论
研究表明食蟹狐精浆蛋白质组存在显著季节性变异，这与精液质量参数变化相吻合。繁殖季高表达的嗅觉受体可能通过G蛋白偶联受体(GPCR)信号通路参与化学信号转导，在配偶识别和生殖行为调控中发挥关键作用。SNOB1蛋白作为转录调控因子，可能通过Notch和Hippo信号通路影响精子成熟过程。非繁殖季高表达的Zfp28、RUN和FYVE结构域包含蛋白1(RUFY1)、金属蛋白酶组织抑制剂1(TIMP-1)等蛋白，则可能与细胞结构维持、免疫调节和凋亡过程相关，反映了生殖系统在静息期的重塑与维护机制。
特别值得注意的是，食蟹狐与家犬在精浆蛋白质组成上高度保守，如碱性磷酸酶、白蛋白、乳铁蛋白等核心成分的一致性，为犬科动物生殖生物学研究提供了进化视角。同时，集群蛋白(Clusterin)在非繁殖季的高表达可能与精子质量下降相关，这与人类男性不育研究中的发现相呼应。
结论
本研究首次绘制了食蟹狐精浆蛋白质组图谱，揭示了季节性繁殖的分子基础。鉴定出的生物标志物不仅为评估野生动物生殖状态提供了新工具，更重要的是为濒危犬科动物的保护性繁殖策略提供了分子依据。未来研究可进一步整合血清蛋白质组数据，建立无创生殖监测体系，推动野生动物保护从宏观生态向分子层面深化发展。这些发现对理解生物季节性适应机制具有重要理论价值，也为生物多样性保护提供了新的技术路径。
