精子頭尾連接異常、尾巴畸形,專家發現弱畸精子症新致病基因

2020-12-05 澎湃新聞

上海專家發現導致人類弱畸精子症的新致病基因TTC21A，將為更多的不孕不育家庭帶來福音。

3月28日，復旦大學附屬婦產科醫院張鋒教授課題組以「TTC21A基因缺陷導致弱畸精子症」為題，在《美國人類遺傳學雜誌》（The American Journal of Human Genetics，五年影響因子10.1）在線發表了由張鋒教授、安徽醫科大學曹雲霞教授以及法國格勒諾布爾大學Pierre F. Ray教授共同牽頭的男性不育多中心研究成果。

這項新的研究被發表在《美國人類遺傳學雜誌》，將為更多的不孕不育家庭帶來福音。復旦大學附屬婦產科醫院 供圖

精子，是男性獨有的生殖細胞，對於人類來說，它是繁衍後代的必要環節之一。然而，生活中我們卻發現因男性精子質量問題導致不孕不育、反覆流產、新生兒先天畸形的家庭並不少見。根據最新的世界衛生組織統計數據顯示，在已婚夫婦中，不孕不育的平均發生率為10%-15%，並呈逐年增加的趨勢，其中約50%由男方因素所致。

那麼，男性的生育力究竟是由精子的哪些指標決定的呢？張鋒教授指出，精子頭部、尾部以及頭尾連接處的異常都會影響精子的遊動能力，進而有可能導致男性不育。比如，在臨床中有一種弱畸精子症，它的臨床表現為精子尾部形態異常，精子運動能力下降。目前，已有研究表明基因突變是弱畸精子症的主要病因之一。

張鋒教授補充道，精子中攜帶著父源染色體，與卵子攜帶的母源染色體一起，記錄了胎兒發育必需的基本信息，染色體上的關鍵基因一旦出現問題就會影響胎兒的生長發育。雖然不同基因突變導致的精子缺陷可能外觀類似，但患者在接受輔助生殖治療時得到的生育結局可能會不同，並且其攜帶的遺傳缺陷可能傳遞給下一代。因此，研究此類男性不育患者具體的遺傳缺陷和相應的致病機制對臨床有很重要的指導意義。

此項研究已經利用CRISPR技術建立了基因編輯小鼠模型，通過對小鼠生殖表型以及睪丸內精子發生過程的進一步研究，驗證了TTC21A基因缺陷會導致精子變形過程中的異常。

正常精子形態（A）和TTC21A基因缺陷患者的精子形態復旦大學附屬婦產科醫院 供圖

張鋒教授領導的合作團隊近年來對弱畸精子症致病基因鑑定及發病機理進行了連續系統性研究和探索，利用全外顯子組測序和高效的基因組數據分析方法，在200餘例弱畸精子症患者中鑑定到了5例（2.2%）患者攜帶TTC21A基因的罕見雙等位基因突變。其中，在65例漢族弱畸精子症患者中鑑定到了3例（5%）TTC21A基因的罕見雙等位基因突變，也在其他人群樣本中發現了此類病人。團隊在研究中發現，TTC21A缺陷患者的精子頭尾連接處異常、尾巴多種形態畸形（圖中紅色箭頭指示）。

張鋒教授表示，接下來，團隊將利用小鼠模型進行大樣本量的輔助生殖研究，以此明確該類患者的精子是否適合用於體外受精，從而為男性不育的分子診斷、遺傳諮詢和臨床幹預提供新的理論指導。

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