氯离子细胞内通道4（CLIC4）通过蛋白激酶C（PKC）调控精子发育过程中的体积平衡

《BMC Biology》：Chloride Intracellular Channel 4 (CLIC4) controls volume regulation in sperm development via Protein Kinase C (PKC)

氯离子通道CLIC4在精子成熟中调控细胞体积，不影响膜电位、运动或顶体反应，其活性由蛋白激酶C调节，为男性不育治疗提供新方向。

　　

摘要

背景

氯离子（Cl）调节精子的生理功能，影响精子发生、体积调节、 capacitation（精子获能）以及受精过程。它们有助于维持膜电位和细胞内pH值，这两者对精子的运动能力和获能至关重要。任何氯离子稳态的偏差都会导致精子功能受损并引发男性不育。尽管已有多种氯离子通道和转运蛋白参与精子的氯离子稳态和渗透压调节，但调控精子发育过程中体积调节的具体机制和分子成分仍不清楚。

方法

我们结合使用膜片钳技术进行电生理记录，以及Western blotting和免疫细胞化学等生化分析方法，证明了新型氯离子通道——氯离子细胞内通道4（CLIC4）在精子细胞质膜中的功能表达。为了评估其生理作用，我们分析了野生型和无CLIC4基因突变小鼠（clic4^?/?）的精子细胞，测量了它们的运动能力、形态和顶体反应。

结果

我们在小鼠精子细胞中发现了先前未被描述的、对IAA-94敏感的氯离子电流。通过基因敲除CLIC4，这些电流消失了。值得注意的是，CLIC4在精子成熟过程中调节细胞体积，而不改变膜电位、运动能力或顶体反应。精子细胞中的CLIC4活性受蛋白激酶C（PKC）的调控。

结论

CLIC4是精子细胞体积调节机制的关键组成部分，它在精子成熟过程中调节氯离子的流动。这些发现为精子渗透压调节的分子机制提供了新的见解，并可能为男性不育的治疗策略提供参考。