《Journal of Proteome Research》：Seasonal Changes in the Seminal Plasma Proteome of the Crab-Eating Fox (Cerdocyon thous)
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本研究針對食蟹狐(Cerdocyon thous)繁殖生理機制不清的問題，通過質譜蛋白質組學技術系統分析了其精漿蛋白質組的季節性變化。研究發現繁殖季與非繁殖季存在219種和90種特異性蛋白，鑒定出嗅覺受體、鋅指蛋白等關鍵生物標志物(AUC>0.80)，首次揭示了南美野生犬科動物生殖蛋白調控網絡，為瀕危物種保護提供了分子依據。
在廣袤的南美洲大陸，生活著一種具有特殊食性的犬科動物——食蟹狐(Cerdocyon thous)。這種中等體型的野生動物雖然目前被世界自然保護聯盟(IUCN)列為"無危"物種，但其生存狀況卻暗藏隱憂。最新種群評估數據停留在2015年，近十年間，食蟹狐面臨著棲息地碎片化、公路交通事故、家犬傳染病傳播等多重威脅。尤為重要的是，作為季節性繁殖動物，其生殖規律與生態系統平衡密切相關，但分子層面的繁殖調控機制一直是個未解之謎。
傳統研究已證實食蟹狐在冬季和早春(6-9月)進入繁殖季，雄性個體表現出精液量增加、精子活力提升等生理變化。然而，這些表象背后的分子驅動因素始終未被揭示。精漿蛋白質組作為調控精子功能的關鍵要素，在哺乳動物生殖過程中扮演著核心角色，包括參與精子能量代謝、運動能力、頂體反應等重要生理過程。理解食蟹狐精漿蛋白質組的季節性變化規律，不僅能夠揭示其生殖生物學特性，更能為瀕危犬科動物的人工繁育提供理論依據。
為此，巴西圣保羅州立大學的研究團隊在《Journal of Proteome Research》上發表了開創性研究，首次繪制了食蟹狐精漿蛋白質組圖譜并解析其季節性變異特征。研究團隊通過系統性的蛋白質組學分析，揭示了繁殖周期中關鍵功能蛋白的動態變化，并成功鑒定出具有診斷價值的生物標志物。
研究團隊采用電噴霧四極桿飛行時間串聯質譜(ESI Q-Tof MS/MS)技術對47份精漿樣本(繁殖季43份，非繁殖季4份)進行蛋白質組分析。實驗對象為5只健康成年雄性食蟹狐，在2021年3月至2022年3月期間通過正向強化訓練方式進行無麻醉精液采集。蛋白質鑒定使用犬(Canis lupus familiaris)數據庫作為參考，通過emPAI方法進行相對定量，并采用主成分分析(PCA)、火山圖、受體操作特征曲線(ROC)等多維統計方法驗證結果可靠性。
結果
季節性精液特性變化
研究證實繁殖季精液質量顯著提升，精液量從非繁殖季的111.11±31.50μL增加至263.16±37.68μL，精子總活力從16.0±5.6%提升至37.3±8.8%，總精子數也呈現相同趨勢。然而精子濃度和畸形率無顯著季節性差異，表明季節性變化主要影響生殖腺體分泌功能而非精子發生過程。
蛋白質組鑒定與分類
質譜分析共鑒定出408種蛋白質，其中219種為繁殖季特有，90種為非繁殖季特有，99種為兩季共有。維恩圖清晰展示了蛋白質分布的季節性特征，PCA分析顯示兩組樣本存在部分重疊(PC1+PC2=33%)，表明既有共性又具特異性。
差異表達蛋白分析
火山圖識別出8種顯著差異表達蛋白，其中6種在繁殖季表達量降低，2種表達量升高。進一步篩選出在80%以上樣本中穩定表達的蛋白，繁殖季有32種，非繁殖季有12種。基因本體論(GO)分析顯示，非繁殖季蛋白主要富集在酶活性和氧化還原功能，而繁殖季蛋白則顯著關聯生殖相關的生物學過程。
生物標志物鑒定
通過ROC曲線分析，發現三種蛋白具有優異的診斷價值(AUC>0.80)：嗅覺受體(OR)和草莓缺刻同源物(SNOB1)在繁殖季高表達，鋅指蛋白28(Zfp28)在非繁殖季高表達。熱圖分析直觀展示了主要蛋白的季節性表達模式，為功能研究提供了重要線索。
討論
研究表明食蟹狐精漿蛋白質組存在顯著季節性變異，這與精液質量參數變化相吻合。繁殖季高表達的嗅覺受體可能通過G蛋白偶聯受體(GPCR)信號通路參與化學信號轉導，在配偶識別和生殖行為調控中發揮關鍵作用。SNOB1蛋白作為轉錄調控因子，可能通過Notch和Hippo信號通路影響精子成熟過程。非繁殖季高表達的Zfp28、RUN和FYVE結構域包含蛋白1(RUFY1)、金屬蛋白酶組織抑制劑1(TIMP-1)等蛋白，則可能與細胞結構維持、免疫調節和凋亡過程相關，反映了生殖系統在靜息期的重塑與維護機制。
特別值得注意的是，食蟹狐與家犬在精漿蛋白質組成上高度保守，如堿性磷酸酶、白蛋白、乳鐵蛋白等核心成分的一致性，為犬科動物生殖生物學研究提供了進化視角。同時，集群蛋白(Clusterin)在非繁殖季的高表達可能與精子質量下降相關，這與人類男性不育研究中的發現相呼應。
結論
本研究首次繪制了食蟹狐精漿蛋白質組圖譜，揭示了季節性繁殖的分子基礎。鑒定出的生物標志物不僅為評估野生動物生殖狀態提供了新工具，更重要的是為瀕危犬科動物的保護性繁殖策略提供了分子依據。未來研究可進一步整合血清蛋白質組數據，建立無創生殖監測體系，推動野生動物保護從宏觀生態向分子層面深化發展。這些發現對理解生物季節性適應機制具有重要理論價值，也為生物多樣性保護提供了新的技術路徑。
