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【中圖分类号】R363 【文献标识码】A 【文章编号】1550-1868（2015）02
线粒体通过氧化磷酸化作用产生ATP，对维持细胞的正常生理功能发挥着重要作用。解偶联蛋白2是一种位于线粒体内膜上的质子转运体，通过质子漏机制，使氧化磷酸化解偶联，最终导致能量以热能的形式散失。目前对UCP2的功能的研究主要集中于其参与能量代谢、活性氧的生成、凋亡等过程，并与非酒精性脂肪肝、动脉粥样硬化、肥胖及2型糖尿病等关系方面。但其确切的功能尚未明确，现将UCP2与生殖的关系做如下综述。
1UCP2的结构及功能
解耦联蛋白是位于线粒体内膜上的一类载体蛋白，是线粒体内膜质子转运超家族的一员。UCP2是UCPs家族中重要的一员，相对分子量为33218道尔顿，由309个氨基酸残基组成，有3个功能区，每个功能区由100个氨基酸组成。UCP2只存在于线粒体中，由核基因组编码，其基因定位于人类11号染色体（11q13）上，基因全长8. 4 kb，由8个外显子和7个内含子组成。解偶联蛋白2广泛表达于哺乳动物组织的线粒体内膜中，通过部分氧化磷酸化解偶联，降低线粒体膜电位，控制细胞内活性氧，主要参与能量代谢、凋亡、活性氧的生成等过程。目前认为UCP2的主要生理功能为：1.调节ATP的生成；2.抑制ROS的产生；3.调节能量代谢。
2影响UCP2表达的因素
UCP2的表达受多种因素的影响。甲状腺激素是能量代谢的主要调节因素之一。Clin Endocrinol等通过测量11个甲减病人和10个正常人的皮下脂肪中的UCP2mRNA表达，发现甲状腺机能减退的患者的UCP2mRNA表达水平明显下降，这表明UCP2在脂肪过氧化途径中起决定性作用，可能涉及甲状腺疾病的代谢途径的改变。应用瘦素后，大鼠附睾中的UCP2 mRNA水平明显增加了2倍，而生长激素对UCP2的表达有抑制作用[[]]。核过氧化物酶体增殖物激活受体（PRARy）可增强UCP2的表达。此外，研究表明1α， 25-（OH）2-维生素D3、脂肪酸、三酰甘油、糖皮质激素、游离脂肪酸、葡萄糖转运蛋白4等均可调节UCP2的含量。
3 UCP2可能在生殖方面的关系
氧化损伤与抗氧化损伤系统在大量生殖组织中的存在，引起了广大研究者对人类生殖过程中的过氧化应激损伤的强烈关注。UCP2作为调节ROS的产生的主要线粒体内膜蛋白，因此我们推测UCP2可能通过解耦联机制在生殖方面发挥着重要的作用。
（1）UCP2与卵泡和早期胚胎发育的关系。
卵母细胞第一次减数分裂能力的恢复和完成是与卵母细胞生长密切相连的。减数分裂是一个能量依赖过程，线粒体功能损伤以及ROS产生增加或抗氧化能力下降，可能导致减数分裂停滞。瘦素可以促进UCP2的表达，Natalie K等研究表明瘦素及其受体存在于卵巢，而且表明瘦素不影响裸卵和COC卵孤的自然或是诱发成熟，但是显著增加排卵前滤泡闭锁的卵泡的减数分裂的恢复。RouSSet 等 利用UCP2小鼠和UCP2基因敲除小鼠，通过western blot及原位杂交技术研究发现，UCP2表达于小鼠的子宫、输卵管及卵巢组织。UCP2在卵巢上的表达水平呈周期性变化，在卵泡发育过程中降低，而在排卵前期增加，此过程被推测是一种炎症性应激反应，UCP2降调ROS而参与排卵期的炎症调控，在保护卵母细胞避免氧化损伤中起重要作用。生殖细胞和早期胚胎膜性结构因为富含不饱和脂肪酸，对氧化损伤十分敏感。卵泡液中的脂质过氧化物作用（MDA），总抗过氧化物能力（TAC），超氧化物歧化酶活力（SOD）与卵母细胞和后续的早期胚胎的发育相关。
（2） UCP2与精子的关系
生理水平的ROS是正常精子的功能维持所必需的，但是当ROS的水平超过精子抗氧化能力，将产生氧化应激。而精子细胞浆内存在的抗氧化酶含量有限，导致精子对氧化应激非常敏感。ROS可以穿透细胞膜，导致DNA、蛋白质和脂质的过氧化损坏，从而导致死精子症，精子活动力异常，DNA碎片，这将严重的影响精子的活力和活率。精子在产生过氧化物的同时，体内也代偿性的产生一些调节ROS的物质。UCP2是线粒体内膜的质子转运体，可以抑制ROS的产生。UCP2是否调节精子的活力及活率，影响最终受精，需要进一步研究加以证实。
4展望
卵母细胞作为生殖细胞中的一种，其富含不饱和脂肪酸，因而特别容易受到氧化应激的损伤。卵泡液中ROS的过度升高，对卵母细胞成熟和早期胚胎发育可能造成不良影响，从而导致优质胚胎数及临床妊娠率低。精子内的ROS水平直接影响精子的活力和活率，从而影响受精成功与否。UCP2可能通过使氧化磷酸化解偶联，降低线粒体内膜电位，调节ATP的生成，从而降低ROS的产生，参与生殖过程中的抗氧化过程。明确UCP2在生殖中的关系，将有望提高IVF-ET的成功率。
参考文献
[1]Ricquier D， Bouillaud F. Mitochondrial uncoupling proteins： from mitochondria to the regulation of energy balance. Journal of Physiology， 2000，529 （1）：3-10.
[2]Gjdde S， Gormsen LC， Riis AL， et al. Reduced expression of uncoupling protein
2 in adipose tissue in patients with hypothyroidism. J Clin Endocrinol Metab， 2010，95（7）：3537-3541.
[3]Scarpace PJ， Nicolson M， Matheny M， et al. UCP2， UCP3 and leptin gene expression：
modulation by food restriction and leptin. J Endocrino， 1998，159（2）： 349-357.
[4]Ryan NK， Woodhouse CM， Van der Hoek KH， et al. Expression of leptin and its receptor in the murine ovary： possible role in the regulation of oocyte maturation. Biol Reprod， 2002，66（5）：1548–1554.
[5]Rousset S， Alves-Guerra MC， Ouadghiri-Bencherif S， et al. Uncoupling protein 2， but not uncoupling protein 1， is expressed in the female mouse reproductive tract. J Biol Chem， 2003，278（46）：45843-45847.
[6]Khosrowbeygi A， Zarghami N. Fatty acid composition of human spermatozoa and seminal plasma levels of oxidative stress biomarkers in subfertile males.Prostag- landins Leukot Essent Fatty Acids， 2007，77（2）：117–121.
线粒体通过氧化磷酸化作用产生ATP，对维持细胞的正常生理功能发挥着重要作用。解偶联蛋白2是一种位于线粒体内膜上的质子转运体，通过质子漏机制，使氧化磷酸化解偶联，最终导致能量以热能的形式散失。目前对UCP2的功能的研究主要集中于其参与能量代谢、活性氧的生成、凋亡等过程，并与非酒精性脂肪肝、动脉粥样硬化、肥胖及2型糖尿病等关系方面。但其确切的功能尚未明确，现将UCP2与生殖的关系做如下综述。
1UCP2的结构及功能
解耦联蛋白是位于线粒体内膜上的一类载体蛋白，是线粒体内膜质子转运超家族的一员。UCP2是UCPs家族中重要的一员，相对分子量为33218道尔顿，由309个氨基酸残基组成，有3个功能区，每个功能区由100个氨基酸组成。UCP2只存在于线粒体中，由核基因组编码，其基因定位于人类11号染色体（11q13）上，基因全长8. 4 kb，由8个外显子和7个内含子组成。解偶联蛋白2广泛表达于哺乳动物组织的线粒体内膜中，通过部分氧化磷酸化解偶联，降低线粒体膜电位，控制细胞内活性氧，主要参与能量代谢、凋亡、活性氧的生成等过程。目前认为UCP2的主要生理功能为：1.调节ATP的生成；2.抑制ROS的产生；3.调节能量代谢。
2影响UCP2表达的因素
UCP2的表达受多种因素的影响。甲状腺激素是能量代谢的主要调节因素之一。Clin Endocrinol等通过测量11个甲减病人和10个正常人的皮下脂肪中的UCP2mRNA表达，发现甲状腺机能减退的患者的UCP2mRNA表达水平明显下降，这表明UCP2在脂肪过氧化途径中起决定性作用，可能涉及甲状腺疾病的代谢途径的改变。应用瘦素后，大鼠附睾中的UCP2 mRNA水平明显增加了2倍，而生长激素对UCP2的表达有抑制作用[[]]。核过氧化物酶体增殖物激活受体（PRARy）可增强UCP2的表达。此外，研究表明1α， 25-（OH）2-维生素D3、脂肪酸、三酰甘油、糖皮质激素、游离脂肪酸、葡萄糖转运蛋白4等均可调节UCP2的含量。
3 UCP2可能在生殖方面的关系
氧化损伤与抗氧化损伤系统在大量生殖组织中的存在，引起了广大研究者对人类生殖过程中的过氧化应激损伤的强烈关注。UCP2作为调节ROS的产生的主要线粒体内膜蛋白，因此我们推测UCP2可能通过解耦联机制在生殖方面发挥着重要的作用。
（1）UCP2与卵泡和早期胚胎发育的关系。
卵母细胞第一次减数分裂能力的恢复和完成是与卵母细胞生长密切相连的。减数分裂是一个能量依赖过程，线粒体功能损伤以及ROS产生增加或抗氧化能力下降，可能导致减数分裂停滞。瘦素可以促进UCP2的表达，Natalie K等研究表明瘦素及其受体存在于卵巢，而且表明瘦素不影响裸卵和COC卵孤的自然或是诱发成熟，但是显著增加排卵前滤泡闭锁的卵泡的减数分裂的恢复。RouSSet 等 利用UCP2小鼠和UCP2基因敲除小鼠，通过western blot及原位杂交技术研究发现，UCP2表达于小鼠的子宫、输卵管及卵巢组织。UCP2在卵巢上的表达水平呈周期性变化，在卵泡发育过程中降低，而在排卵前期增加，此过程被推测是一种炎症性应激反应，UCP2降调ROS而参与排卵期的炎症调控，在保护卵母细胞避免氧化损伤中起重要作用。生殖细胞和早期胚胎膜性结构因为富含不饱和脂肪酸，对氧化损伤十分敏感。卵泡液中的脂质过氧化物作用（MDA），总抗过氧化物能力（TAC），超氧化物歧化酶活力（SOD）与卵母细胞和后续的早期胚胎的发育相关。
（2） UCP2与精子的关系
生理水平的ROS是正常精子的功能维持所必需的，但是当ROS的水平超过精子抗氧化能力，将产生氧化应激。而精子细胞浆内存在的抗氧化酶含量有限，导致精子对氧化应激非常敏感。ROS可以穿透细胞膜，导致DNA、蛋白质和脂质的过氧化损坏，从而导致死精子症，精子活动力异常，DNA碎片，这将严重的影响精子的活力和活率。精子在产生过氧化物的同时，体内也代偿性的产生一些调节ROS的物质。UCP2是线粒体内膜的质子转运体，可以抑制ROS的产生。UCP2是否调节精子的活力及活率，影响最终受精，需要进一步研究加以证实。
4展望
卵母细胞作为生殖细胞中的一种，其富含不饱和脂肪酸，因而特别容易受到氧化应激的损伤。卵泡液中ROS的过度升高，对卵母细胞成熟和早期胚胎发育可能造成不良影响，从而导致优质胚胎数及临床妊娠率低。精子内的ROS水平直接影响精子的活力和活率，从而影响受精成功与否。UCP2可能通过使氧化磷酸化解偶联，降低线粒体内膜电位，调节ATP的生成，从而降低ROS的产生，参与生殖过程中的抗氧化过程。明确UCP2在生殖中的关系，将有望提高IVF-ET的成功率。
参考文献
[1]Ricquier D， Bouillaud F. Mitochondrial uncoupling proteins： from mitochondria to the regulation of energy balance. Journal of Physiology， 2000，529 （1）：3-10.
[2]Gjdde S， Gormsen LC， Riis AL， et al. Reduced expression of uncoupling protein
2 in adipose tissue in patients with hypothyroidism. J Clin Endocrinol Metab， 2010，95（7）：3537-3541.
[3]Scarpace PJ， Nicolson M， Matheny M， et al. UCP2， UCP3 and leptin gene expression：
modulation by food restriction and leptin. J Endocrino， 1998，159（2）： 349-357.
[4]Ryan NK， Woodhouse CM， Van der Hoek KH， et al. Expression of leptin and its receptor in the murine ovary： possible role in the regulation of oocyte maturation. Biol Reprod， 2002，66（5）：1548–1554.
[5]Rousset S， Alves-Guerra MC， Ouadghiri-Bencherif S， et al. Uncoupling protein 2， but not uncoupling protein 1， is expressed in the female mouse reproductive tract. J Biol Chem， 2003，278（46）：45843-45847.
[6]Khosrowbeygi A， Zarghami N. Fatty acid composition of human spermatozoa and seminal plasma levels of oxidative stress biomarkers in subfertile males.Prostag- landins Leukot Essent Fatty Acids， 2007，77（2）：117–121.