了解肉毒碱转运体如何调节精子运动和激素产生，可以开启新的生育治疗方法，为全球数百万受不孕症影响的人带来希望。
最近发表在《生化药理学》杂志上的一项研究回顾了膜转运体在肉碱稳态中的作用，重点关注了所涉及的分子机制及其对生育的影响。肉毒碱是代谢过程中的重要分子。它主要驱动线粒体内脂肪酸β-氧化，并在维持代谢灵活性方面发挥重要作用。饮食是人类肉碱的主要来源，只有一小部分是内源性合成的。肉毒碱的生物合成需要其中间体通过不同的细胞器膜的通量，大多数肉毒碱合成发生在肝脏，另外在肾脏和大脑中合成。因此，肉毒碱及其代谢产物通过膜转运体分布到组织和细胞器中。
左旋肉碱在大脑健康中的作用:除了生育能力，左旋肉碱还与大脑可塑性和认知功能有关，乙酰左旋肉碱影响基因的表达通过组蛋白乙酰化进行减压。
线粒体中的初级肉碱穿梭系统包括两个酶(肉碱棕榈酰转移酶1 [CPT1]和CPT2)和一个线粒体内膜转运蛋白，肉碱/酰基肉碱载体(CAC)，也称为溶质载体25成员20 (SLC25A20)。CAC对于将酰基肉碱运输到线粒体中进行β氧化至关重要。值得注意的是，没有多余的线粒体转运体补偿CAC缺乏，使其成为细胞生命不可或缺的。其他肉碱穿梭体在内质网和过氧化物酶体中活跃。
过氧化物酶体和线粒体肉碱穿梭体的协调对脂肪酸分解代谢至关重要。肉毒碱参与调节乙酰辅酶A (CoA)与CoA的比例，从而深刻影响脂质生物合成、基因表达和碳水化合物代谢。在本研究中，研究人员综述了转运蛋白在肉碱运输中的作用，重点关注肉碱与生育能力的关系。
肉碱网络和改变
肉毒碱在组织中的分布变化很大，从大多数组织中的低毫摩尔水平到睾丸中的最高水平(60毫米)不等。许多转运蛋白参与维持肉毒碱的稳态。饮食对肉毒碱的分布起着至关重要的...(1528 chars omitted)...="text-indent: 2em;">此外，尽管对男性生育能力和肉毒碱之间的关系进行了多项研究，但其潜在的分子机制仍然难以捉摸。在男性生殖系统中，肉毒碱促进线粒体能量代谢，特别是通过调节乙酰肉毒碱/辅酶a的比例，这被认为是精子浓度和运动的原因。这种调节在精子成熟过程中尤为重要，从附睾头部(5毫米)到尾部(60毫米)，肉碱浓度急剧增加。
一些研究表明，管腔肉碱可能稳定精子的质膜，提高精子存活率，减轻顶体反应，这对成功受精至关重要。
肉碱在女性中的作用尚不清楚。然而，肉碱参与了排卵、卵泡发生和胚胎发育所需的能量供应。由于肉碱缺乏而加剧的线粒体功能障碍与多囊卵巢综合征(PCOS)和子宫内膜异位症等疾病有关。因此，肉碱缺乏会导致能量不佳，影响卵母细胞质量，降低受精潜力。此外，肉碱已被证明会影响性激素的产生，如睾酮、雌激素和黄体酮，这些对生殖健康至关重要。
肉碱网络中的slc
研究表明，OCTN1可能在附睾等肉碱水平较高的组织中作为肉碱转运体发挥作用。然而，OCTN1与不孕症之间的直接联系到目前为止还没有研究。OCTN2是亲和力最高的肉毒碱转运蛋白。它在心脏、骨骼肌、肾脏和肠道中普遍表达。OCTN2突变与肠上皮中肉碱缺乏引起的克罗恩病(CD)有关。此外，OCTN2的突变可通过破坏生殖系统(特别是附睾)中的肉碱稳态而导致生育问题。在男性生殖系统中，肉碱转运蛋白2 (CT2)定位于睾丸附睾细胞的管腔膜和睾丸支持细胞的质膜。在女性中，CT2在子宫内膜中高度表达。
CT2在睾丸中的定位是男性不育与肉毒碱之间的主要分子联系;然而，它在子宫内膜或睾丸中的存在并不能澄清肉碱是否与转运体调节或能量需求有关。CAC是细胞生命不可缺少的蛋白质。虽然该研究指出CAC在不孕症中的潜在作用，但尚未证实CAC与生育功能障碍之间的直接因果突变。
临床意义
该研究最后提出了潜在的治疗途径。补充肉碱已显示出改善特发性不孕症患者精子活力和形态的希望，而其在抗氧化防御中的作用突出了其在氧化应激相关生殖疾病中的治疗潜力。认识到肉碱和SLCs在精子活力和能量代谢中的作用，有助于开发更先进、更精细的诊断工具和靶向治疗。需要进一步研究将肉毒碱转运体与生殖健康联系起来的确切分子机制，这可能导致治疗男性和女性不育症的新方法。
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