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                媒体聚焦

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                中国科学报:谁是精子异常的主谋?研究发现弱畸精子症新致病基因

                时间:2020-08-14浏览:12设置

                CFAP58基因突变通过精子尾部轴丝组装异常和线粒体鞘发育异常导致MMAF

                  

                来自河南省的王先生是位严重的弱畸精子症患者,曾辗转多家生殖医学ㄨ中心,坚持了2年〓多的药物治疗,始终无法改善精子质量。

                “一般来说,非遗传因素导致的不育,可能通过药物治疗或手术等手段干预。而像王先生这样可能是由遗传因素导致的不育,首先要寻找具体◥的致病基因,然后准确的选择辅助生殖技术来帮助其生育。”安徽医科大学第一附属医院副主任医师贺小进告诉《中国科学报》。

                近年来,安徽医科大学校长、教授曹云霞团队致力于研究弱畸精子症,曾鉴定了多个导致精子鞭毛多发形态异常(MMAF)的致病基因。最近,他们在国际上首次鉴定出了致病基因CFAP58,相关成果于8月12日在《美国∩人类遗传学杂志》上线发表。

                近亲结婚导致CFAP58突变

                近年来,全球不孕不育发病率逐年升高,已影响10%-15%的育龄夫妇。世界卫生组织将不孕不育列为当今影响人类生活健康的三→大疾病之一。

                其中,男性不育约占40%-50%,常表现为▆少精子症、弱精子症、畸精子症或多种组合形式。MMAF便是一类严重的弱畸精子症,由于精子鞭毛出现短尾、卷尾、无尾、折尾及不规则尾等畸形,而导致精子活动能力和受精能力下降。

                已有的研究提示,MMAF的病因多数与基因变异密切相关。但由于精子结构复杂,涉及基因种类∞繁多,目前仍有30%-40%的MMAF患者遗传病因尚不明确。其遗传学病因和致病机理研究也是国际№生殖医学研究的热点。

                “2-3年的时间,我们积累了约90例患者,对其进行全外显子测序和遗传学分析后发现,有5例∮患者携带CFAP58基因的双等位突变。”本文的共同第一作者贺小进说。

                他介绍,人类基因组中,外显子区域是决定人体生理学特征的关键区域,“对遗传病来说,一●般都把目标放在外显子区域,因为它是直接︾编码基因的区域,与蛋白质翻译直接相关。这样数据分析的量相对较小,避免了冗杂的信息,更适合于临床上有效寻▲找遗传病的致病基因。”

                “在这5例CFAP58突变卐患者中,4例患者的父母都是近亲结婚,是通过隐性遗传的模式传给孩子而导致不育。”贺小进说。

                影响精子尾巴的结构

                利用透射电镜技术和分子生物学方法,研究人员观察到了放大Ψ 5000-20000倍的精子形态。

                正◤常精子尾巴处的横切面,呈现9对微管围绕1对中央二连管的结构,正是这▓样的排列模式,使尾巴运动自如。CFAP58突变患者的微管排列结构则是混△乱的;在纵切面中,正常精子中的线粒体对称排列,CFAP58突变患者线粒体会出现不同程度的缺失,排列方式也是紊乱的。

                “之后我们又进行了精〖子免疫荧光染色和免疫印迹实验,发现精子尾部微管和线←粒体鞘标志蛋白都出现表达下调甚至不表达的情况,这进一步说明,CFAP58蛋白是通过影响精子尾部轴丝的排列组装和中段线粒体鞘发育异常,而导致精子【运动功能障碍和畸形,从而引起男性不育。”安徽医科大学副教授、本文的共同第一作者吕明荣告诉《中国科学报》。

                动物实验表◢明,CFAP58基因敲除的雄性小鼠完全不育,精子浓↓度显著降低,活力几乎为零,尾部表现出与患者一致的短尾、卷尾等畸形。

                帮助病人少走弯路

                “在临床治ζ疗中〖,最重要的就是找准病因。及时为病人发现准确的致病基因,既可以帮助病人避免不必要的药物治疗,也可以为病人推荐合适的“试管婴儿”技术提供依※据。”贺小进说。

                “CFAP58基因的发现与鉴定,为弱畸精子症的遗传咨◥询、分子诊断和临床治疗提供了理论支撑,可以帮助病人少走弯路。”他说。

                本文的☆通讯作者之一曹云霞表示,“研究团队将深入研究精子超微结构及运动功能■调控机制,为认识精子的奥秘提供更多理论依据。”

                论文相关信息:

                  

                时间:2020年8月14日

                来源:

                  

                  

                  

                  

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