القنوات الكاتيونية للحيوانات المنوية والمعروفة أيضًا باسم قنوات Catsper أو CatSper ، هي قنوات أيونية مرتبطة بقنوات المسامين ومرتبطة عن بُعد بقنوات TRP . تشكل الأعضاء الأربعة لهذه العائلة قنوات Ca 2+ ذات بوابات جهد والتي يبدو أنها خاصة بالحيوانات المنوية. عندما يواجه الحيوان المنوي البيئة الأكثر قلوية في الجهاز التناسلي الأنثوي، يتم تنشيط قنوات CatSper بواسطة تركيز الأيونات المتغير. هذه القنوات مطلوبة للإخصاب المناسب. [1] كانت دراسة هذه القنوات بطيئة لأنها لا تنتقل إلى غشاء الخلية في العديد من الأنظمة غير المتجانسة . [2]
هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تنشط قناة الكالسيوم CatSper، اعتمادًا على الأنواع. في الإنسان، يتم تنشيط القناة عن طريق البروجسترون الذي تفرزه البويضة . [3] يرتبط البروجسترون بالبروتين ABHD2 الموجود في الغشاء البلازمي للحيوانات المنوية، مما يتسبب في انقسام ABHD2 لمثبط CatSper ( 2-arachidonoylglycerol ) إلى حمض الأراكيدونيك والجلسرين . [4] قناة CatSper البشرية حساسة لدرجة الحموضة، وتتطلب بيئة ذات درجة حموضة عالية. [ 5] تلعب CatSper دورًا رئيسيًا في التوسط في الحركة المفرطة النشاط - قبل الإخصاب، تصبح الحيوانات المنوية محاصرة داخل نتوءات تشبه الإصبع من الزغيبات الدقيقة لقناة البيض. لكي يقوم الحيوان المنوي بتخصيب البويضة، يجب أن يكون CatSper موجودًا لبدء الحركة المفرطة النشاط، مما يسمح للحيوانات المنوية بالهروب من الزغيبات الدقيقة والوصول إلى البويضة للإخصاب. [6]
تعمل بعض المواد كمحفز أو مثبط لـ CatSper (على سبيل المثال، كبريتات بريجنينولون هي محفز، والبريستيميرين واللوبيول هي مثبطات). [7]
من بين الأعضاء الأربعة لعائلة Catsper، يوجد Catsper1 في القطعة الأساسية من الحيوانات المنوية. يلعب Catsper1 دورًا مهمًا في دخول Ca2 + المستحث وتنظيم فرط النشاط في الحيوانات المنوية. يتمركز Catsper2 في ذيل الحيوانات المنوية وهو مسؤول عن تنظيم فرط النشاط. يوجد Catsper3 وCatsper4 في كل من الخصيتين والحيوانات المنوية ويلعبان دورًا مهمًا في حركة الحيوانات المنوية المفرطة النشاط. في البشر، يتم توزيع CatSper في مجالات نانوية رباعية الأضلاع على طول القطعة الأساسية. [8] على الرغم من أن Catsper يبدو أنه يلعب دورًا مهمًا في وظيفة الحيوانات المنوية، فقد وجد أن الفئران الخالية من Catspers1-4 لديها أنسجة خصوية طبيعية وعدد حيوانات منوية وشكل طبيعي، مما يدل على التقدم الطبيعي لتكوين الحيوانات المنوية . [9]
^ Qi H, Moran MM, Navarro B, Chong JA, Krapivinsky G, Krapivinsky L, et al. (يناير 2007). "جميع بروتينات قنوات الأيونات الأربعة CatSper مطلوبة للخصوبة عند الذكور وحركة الخلايا المنوية المفرطة النشاط". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (4): 1219–23. doi : 10.1073/pnas.0610286104 . PMC 1770895. PMID 17227845 .
^ Chung JJ, Navarro B, Krapivinsky G, Krapivinsky L, Clapham DE (يناير 2011). "جين جديد مطلوب للخصوبة عند الذكور وتكوين قناة CATSPER الوظيفية في الحيوانات المنوية". Nature Communications . 2 (1): 153. Bibcode :2011NatCo...2..153C. doi :10.1038/ncomms1153. PMC 3999383. PMID 21224844 .
^ Lishko PV, Botchkina IL, Kirichok Y (مارس 2011). "البروجسترون ينشط القناة الرئيسية للكالسيوم في الحيوانات المنوية البشرية". مجلة نيتشر . 471 (7338): 387–91. رمز Bibcode :2011Natur.471..387L. doi :10.1038/nature09767. PMID 21412339. S2CID 4340309.
^ Miller MR, Mannowetz N, Iavarone AT, Safavi R, Gracheva EO, Smith JF, et al. (أبريل 2016). "إشارات إندوكانابينويد غير تقليدية تحكم تنشيط الحيوانات المنوية عبر هرمون البروجسترون الجنسي". Science . 352 (6285): 555–9. Bibcode :2016Sci...352..555M. doi : 10.1126 /science.aad6887 . PMC 5373689. PMID 26989199.
^ Sun XH, Zhu YY, Wang L, Liu HL, Ling Y, Li ZL, Sun LB (أغسطس 2017). "قناة كاتسبير وأدوارها في الخصوبة عند الذكور: مراجعة منهجية". علم الأحياء التناسلية والغدد الصماء . 15 (1): 65. doi : 10.1186/s12958-017-0281-2 . PMC 5558725. PMID 28810916 .
^ Carlson AE, Westenbroek RE, Quill T, Ren D, Clapham DE, Hille B, et al. (ديسمبر 2003). "CatSper1 مطلوب لدخول أيونات الكالسيوم المحفزة والتحكم في وظيفة السوط في الحيوانات المنوية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (25): 14864–8. Bibcode :2003PNAS..10014864C. doi : 10.1073/pnas.2536658100 . PMC 299831. PMID 14657352 .
^ مانويتز ن، ميلر إم آر، ليشكو بي في (مايو 2017). "تنظيم قناة الكالسيوم في الحيوانات المنوية كاتسبير بواسطة الستيرويدات الذاتية والتربينويدات النباتية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 114 (22): 5743-5748. رمز Bibcode : 2017PNAS..114.5743M. doi : 10.1073/pnas.1700367114 . PMC 5465908. PMID 28507119 .
^ Miller MR، Kenny SJ، Mannowetz N، Mansell SA، Wojcik M، Mendoza S، et al. (سبتمبر 2018). "وحدات التحكم السوطية غير المتماثلة الوضع تنظم دوران الحيوانات المنوية البشرية". Cell Reports . 24 (10): 2606–2613. doi : 10.1016/j.celrep.2018.08.016 . PMC 6177234. PMID 30184496 .
^ Park EH, Kim DR, Kim HY, Park SK, Chang MS (2014). "يحفز الجنسنغ الصيني التعبير عن جينات CatSper وفرط نشاط الحيوانات المنوية". المجلة الآسيوية لعلم الذكورة . 16 (6): 845-51. doi : 10.4103/1008-682X.129129 . PMC 4236327. PMID 24969054 .
