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安全有效的避孕方法是实施计划生育国策、促进和谐社会发展的保障。目前使用的各种避孕方法仍有诸多不足之处。为获得安全、有效、可逆的避孕效果,免疫避孕尝试从生殖抗原中筛选、制备合适的抗原表位发展为避孕疫苗。理论上抗原表位组学研究方法可鉴定靶蛋白中所有抗原表位,但传统的研究技术并不成熟。随着“改良生物合成肽法”的出现,使得鉴定靶蛋白单个抗体识别的表位最小基序成为可能,为避孕疫苗的研究奠定了基础。 本研究首先基于抗原表位组学研究方法,根据前期实验基础,以与Uu存在交叉反应抗原的精子特异蛋白tNASP、Izumo1、SPESP为靶标,筛选并验证上述精子特异蛋白中具有抗生育作用的B细胞表位(BCE),单独或将其组成嵌合肽研究它们的免疫避孕效果。首次发现精子特异蛋白Izumo1 Ig-like结构域上有一个影响精-卵融合的BCE-P6(YSFYRV,可特异结合卵膜),单独P6或P6与tNASP、SPESP中BCE组成的嵌合肽免疫动物,发现P6免疫避孕效果与嵌合肽基本一致;本研究还首次发现P6在各物种中高度保守并仅在人、小鼠等物种的精子中特异表达,实验证实免疫P6后雌鼠未出现主要脏器的免疫病理损伤,基本符合世界卫生组织对免疫节育疫苗高安全性的要求;进一步观察发现,在使用P6免疫动物6个月之后,动物生育率得到了部分恢复;深入研究发现P6免疫避孕的机制主要是免疫P6后产生的抗血清影响了小鼠精-卵融合,最终导致不孕。其次,根据前期实验基础,我们选择Uu编码蛋白中与精子蛋白存在交叉反应抗原的UreG作为靶标,筛选并验证UreG中的BCE,研究其免疫避孕效果。结果发现UreG蛋白中有5个表位,分别为KRPLIIG,RILLNT,DLAPY,LKSR和RLQLAL,动物实验发现KRPLIIG和LKSR表位具有一定的抗生育作用。但生物信息学分析发现,表位KRPLIIG和LKSR与动物多处组织存在交叉反应性抗原表位,其安全性有待进一步研究。 总之,本研究首次基于抗原表位组学的研究方法,将具有交叉反应抗原的精子蛋白与微生物蛋白作为靶标分别研究,发现了一批具有免疫避孕作用的候选疫苗靶抗原,尤其是P6作为候选靶抗原,具有免疫节育疫苗有效、安全、可逆的特点,相比其他的靶抗原更具研究与开发价值。本研究为进一步阐明精-卵融合的机制,提高不孕不育的诊治水平提供了新的思路。