近一半的懷孕是意外的；因此，現(xiàn)有的計劃生育辦法是不夠的。對于男性來說，唯一的選擇是避孕套和輸精管結(jié)扎術(shù)，而目前大多數(shù)為男性開發(fā)新的避孕方法的努力都會影響精子的發(fā)育，這意味著避孕需要幾個月的連續(xù)預(yù)處理。

2023年2月14日，威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院Jochen Buck團隊在Nature Communications在線發(fā)表題為“On-demand male contraception via acute inhibition of soluble adenylyl cyclase”的研究論文，該研究提供了一種按需避孕的創(chuàng)新策略的概念證明，即男性只在需要時才會在性行為之前服用避孕藥。可溶性腺苷酸環(huán)化酶(sAC)是精子活力和成熟所必需的。

該研究顯示單劑量的安全，急性作用的sAC抑制劑與長停留時間使雄性小鼠暫時不孕。老鼠表現(xiàn)出正常的交配行為，并在第二天恢復(fù)完全的生育能力（在小鼠模型中，sAC 抑制劑TDI-11861使用后 2 小時可以 100% 有效避孕，3 小時后，一些精子開始恢復(fù)活力，到了 24 小時，幾乎所有的精子都恢復(fù)了正常的運動，生育能力完全恢復(fù)）。這些研究將sAC抑制劑定義為男性按需避孕的先導(dǎo)，并為以前未經(jīng)測試的避孕范式提供了體內(nèi)概念驗證；男性單次服用后按需避孕和藥理學(xué)避孕。

全球意外懷孕率約為50%，在美國的青少年中甚至更高。男性的避孕選擇是避孕套或輸精管結(jié)扎術(shù)，這兩種方法都有局限性，不適合許多男性。為男性開發(fā)新的避孕藥具具有挑戰(zhàn)性，因為在青春期后，男性每秒產(chǎn)生大約1000個精子，男性避孕策略需要足夠有效，以防止數(shù)百萬個精子與卵細胞受精。

激素方法可以通過干擾精子發(fā)生成功地阻止精子的產(chǎn)生。在臨床研究中，基于各種激素方案的男性避孕措施取得了~94%的總體成功率，但由于不必要的副作用，這些努力被放棄。在一項正在進行的全球臨床研究中，涉及內(nèi)斯托酮-睪酮（nestorone-testosterone）凝膠的激素策略仍然是開發(fā)男性避孕藥的前沿方向。其他策略側(cè)重于通過基因干擾技術(shù)鑒定為精子發(fā)生所必需的非激素靶點。

具有較長停留時間的有效sAC抑制劑（圖源自Nature Communications ）

另外兩項開發(fā)男性避孕藥的努力阻礙了精子的功能。草藥雷公藤內(nèi)酯，最初是從中國民間傳說中發(fā)現(xiàn)的，會導(dǎo)致小鼠和非人靈長類動物的精子變形，導(dǎo)致動物不育，而附睪肽酶抑制劑(epppin)會阻礙非人靈長類動物的精子功能。所有這些激素和非激素策略都需要幾個月的持續(xù)治療才能生效，并且在停止治療后需要類似的時間才能完全可逆。因此，避孕發(fā)展前景缺乏一種按需方法，即可以在性交前不久服用避孕藥，其作用是短暫的。

形態(tài)成熟的哺乳動物精子在附睪尾以休眠狀態(tài)儲存，其中碳酸氫鹽濃度活躍地保持在≤5 mM。射精后，與精液混合使精子暴露在碳酸氫鹽水平(~25mM)下，刺激碳酸氫鹽調(diào)節(jié)的可溶性腺苷酸環(huán)化酶(sAC;ADCY10)。這種依賴于sAC的cAMP增加是激活精子活力和獲能的初始信號事件，是精子獲得受精能力的先決條件。sAC敲除(sAC KO)小鼠表現(xiàn)出雄性特異性不孕癥，另外兩個sAC基因突變純合的男性(ADCY10−/− )不育。

TDI-11861阻斷射精小鼠精子的運動（圖源自Nature Communications ）

雖然在許多哺乳動物組織中發(fā)現(xiàn)了sAC，但有證據(jù)表明，存在于精子中的sAC異構(gòu)體可能與更廣泛表達的異構(gòu)體不同。除了雄性特異性不育外，sAC KO小鼠和ADCY10−/− 雄性小鼠都很少表現(xiàn)出其他表型。從歷史上看，為了避孕的發(fā)展，只追求精子中的靶標，而這些靶標只在效 果中表達。如果sAC只是短暫阻斷，基于sAC抑制的男性避孕可能是安全有效的。

在哺乳動物中，兩個腺苷酸環(huán)化酶家族產(chǎn)生cAMP：碳酸氫鹽調(diào)節(jié)的sAC和G蛋白調(diào)節(jié)的跨膜腺苷酸環(huán)化酶(tmACs)。在哺乳動物腺苷酸環(huán)化酶中，sAC是進化上的古老形式，與藍藻的腺苷酸環(huán)化酶的關(guān)系更密切，而不是與哺乳動物的tmACs。研究人員發(fā)現(xiàn)了許多小分子抑制劑，它們可以選擇性地靶向sAC而不是tmACs。

TDI-11861精子活力抑制與藥代動力學(xué)相關(guān)（圖源自Nature Communications ）

最近，研究人員從一種在高通量篩選中鑒定出的具有微摩爾效力的與sAC結(jié)合的無毒變構(gòu)抑制劑開始，使用結(jié)構(gòu)輔助藥物設(shè)計開發(fā)了越來越強效的sAC抑制劑，這些抑制劑具有適合在動物模型中在體內(nèi)使用的類藥物性質(zhì)，用于檢查sAC的功能，與其他哺乳動物核苷酸環(huán)化酶的交叉反應(yīng)性降低，并且沒有顯著的細胞毒性。

該研究表明，給雄性小鼠注射單劑量的急性作用囊泡抑制劑，可以迅速和暫時地使精子運動失活，并使小鼠暫時不育。這些數(shù)據(jù)證實了一種有效的按需避孕策略，不像任何其他目前使用的避孕形式，它避免了長期服藥的潛在后果。

參考消息：https://www.nature.com/articles/s41467-023-36119-6

來源 | iNature

原標題：《100%有效！男性短期避孕藥來了，迅速阻止精子運動，24小時后生育能力即可完全恢復(fù)》