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精子发生中Alu序列的返座作用
目的: 克隆人类精原细胞和初级精母细胞特异表达的基因. 方法: 应用改良的mRNA表达图谱分析技术,对正常男性、唯支持细胞综合征和生精阻滞在初级精母细胞病人的睾丸进行mRNA表达图谱分析的差异显示,选择唯支持细胞综合征缺失的表达基因并克隆测序. 结果: 正常男性、唯支持细胞综合征和生精阻滞在初级精母细胞症病人的睾丸组织表达图谱存在显著的表达差异,目前已获得唯支持细胞综合征缺失的片段88个.在已分析的6个片段中,1个与人类的Alu序列家族(Alu family)98%同源. 结论: Alu序列在生精细胞中通过返座作用形成新Alu序列,使其不断扩散.
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与精子发生障碍相关的染色体畸变
目的: 探讨与精子发生障碍相关的细胞遗传学原因. 方法: 对174例少精子症、无精子症的病人进行染色体核型分析. 结果: 72例无精子症病人中检出异常染色体核型病人13例(18.1%),主要涉及性染色体数目、结构畸变.102例少精子症病人中,检出异常染色体核型病人5例(4.9%),主要涉及常染色体某些片段的倒位、易位. 结论: 性染色体畸变导致精子发生障碍为严重,常染色体的某些片段断裂点也可能影响精子发生.
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小鼠精子发生过程中差异表达基因LTBP-3的克隆
目的: 筛选与精子发生相关的基因. 方法: 应用改良的mRNA差异显示技术,对不同发育期小鼠(1周龄至4周龄)睾丸精曲小管进行差异表达的研究,对其中一个在1周龄小鼠中高表达的cDNA片段进行了克隆和测序分析,并与基因文库中的己知序列进行比较. 结果: 发现该片段与小鼠潜在转化生长因子β结合蛋白(LTBP-3)基因的部分序列95.4%同源. 结论: LTBP-3基因在小鼠精子发生过程中可能起着重要的调控作用.
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支持细胞功能状态调控精子发生的研究进展
精子发生是复杂且受紧密调控的过程,其中支持细胞在此过程中发挥着核心作用.支持细胞从不断增殖到形态数量基本不变,从为生殖细胞的发育增殖提供营养到维持生精小管内部微环境的平衡,都与睾丸正常发育以及性成熟后雄性生育力密不可分.本文主要讨论了支持细胞在正常和异常精子发生中的作用与调节,总结了支持细胞数量、结构、表达蛋白及分泌物质变化与精子发生之间的关系,同时也为研究男性不育基因治疗与男性避孕提供参考.
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RNA结合蛋白PTB在精子发生中的研究进展
RNA结合蛋白通过与新生转录子相互作用来调节细胞的功能,因而在人体发育和内环境中越来越受到关注.多聚嘧啶序列结合蛋白(PTB)家族是RNA结合蛋白的重要组成部分,且在基因表达的转录后调控中起到至关重要的作用.随着对PTB转录后调控以及各个亚型的深入研究发现,在精子发生过程中,Ptbp1(polypyrimi-dine tract-binding protein 1)在精原细胞有丝分裂中为主要表达亚型,而Ptbp2在精母细胞减数分裂期至精子细胞阶段中大量表达,且能与磷酸甘油酸激酶2 (PGK2) mRNA 3 '端非编码区结合,从而使Pgk2 mRNA在小鼠生殖细胞中稳定表达.当睾丸组织中Ptbp2表达失活时,生精小管中生精细胞分化停滞在圆形精子细胞阶段并伴有大量的巨型多核细胞(MNCs)产生,精母细胞凋亡增加,生精小管变细,精子成熟障碍,进而影响男性生育能力.本文就PTB的结构及其在精子发生中的调控作用进行综述.
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PI3K-Akt/LKB1-AMPK-mTOR-p70S6K/4EBP1信号通路参与调节睾丸发育和精子发生的研究进展
男性不育与睾丸组织基因表达异常或信号传导异常所致的生精障碍密切相关.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是细胞代谢的中枢调节器,在细胞增殖、分化、翻译、肌动蛋白聚合、细胞周期、能量代谢和自噬等细胞活动中起重要调控作用.PI3K-Akt和LKB1-AMPK这两条经典信号通路可通过不同分子路径调节mTOR信号及其下游靶蛋白p70S6K/4EBP1的表达.近来研究表明mTOR-p70S6K/4EBP1信号分子参与调节睾丸细胞增殖、分化和精子形成,本综述就PI3 K-Akt/LKBl-AMPK-mTOR信号级联反应机制在睾丸发育和精子发生过程中的作用进行概述,为男性不育分子机制研究提供新观点及新思路.
关键词： 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 信号通路 睾丸发育 精子发生 -
玉米赤霉烯酮对雄性生殖能力影响的研究进展
玉米赤霉烯酮(ZEA)是一种具有类雌激素作用的非甾体类霉菌毒素,ZEA及其衍生物广泛分布于水稻、玉米和小麦等农作物中,还可以富集于牲畜的肉制品、奶制品中,并可以通过雨水等途径进入水生系统,具有影响人类健康的充分条件.ZEA可以通过多种途径影响机体的功能,一方面,它能够扰乱雌激素的合成代谢及与受体的结合,通过干扰雌激素信号通路来影响动物的生殖能力,造成生殖机能紊乱;另一方面,它还能够干扰DNA和蛋白质合成,引起脂质过氧化作用等,通过诱导凋亡等途径对细胞产生毒性作用,导致生殖细胞的异常死亡.目前已知各种剂量的ZEA暴露可以对雌性生物的生殖系统产生诸如增加生殖细胞凋亡、导致生殖细胞早衰、性早熟、内分泌紊乱、生殖周期紊乱等影响.但对雄性生殖系统的影响研究相对较少,尤其缺少对雄性生物生殖毒性作用途径不同的、雄性性别相关的特有机制的研究.本文将介绍已知的ZEA对雄性生物生殖毒性的作用机制,并总结ZEA暴露使雄性生物生殖系统发生的表象变化,旨在为人类男性生殖能力下降的研究提供新的理论依据和研究方向,进而为人类生殖能力的保全和提升提供新的思路.
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piRNA通路与精子发生的研究进展
与PIWI蛋白相互作用的RNA(piRNA)是一类动物生殖系细胞特异性表达的小分子非编码RNA.本文从piRNA分子、PIWI蛋白及其他相关蛋白3个方面系统概括了piRNA通路.发现piRNA通路不仅通过抑制转座子机制,还可以通过调控翻译、生殖系干细胞的维护、RNA的降解、基因防御等方面来影响精子发生.因此对piRNA通路在精子发生中的新研究进展进行了综述.
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雄激素受体基因多态性与男性不育相关性研究进展
雄激素受体(AR)是一种依赖配体的反式转录调节蛋白,参与雄激素的生理调节功能,其广泛存在于机体的各个组织,属于核受体超家族中的类固醇受体,在精子发生的过程中发挥重要的作用.雄激素通过与AR的结合,启动靶基因的表达,参与精子发生.AR基因多态性会改变自身结构,影响其与雄激素结合的亲和力,使雄激素下游靶基因不能够转录表达蛋白.随着DNA测序技术的发展,研究AR基因多态性与男性不育之间关系成为一大热点.本文主要综述AR基因多态性与男性不育之间的相关性.
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双酚A对男性生殖毒性的研究进展
环境干扰物对男性生殖的毒性作用是研究热点.双酚A(BPA)是一类环境雌激素,与男性生殖健康以及其他疾病如糖尿病、肥胖、心血管疾病及癌症等相关.BPA可通过拟雌激素或抗雄激素作用干扰人体内分泌系统,如干扰下丘脑-垂体-睾丸轴、调节激素合成相关基因的表达和酶活性、影响激素及其受体功能等,也可通过修饰DNA甲基化、表观遗传效应等方式,引起生精障碍、少弱畸精子症等导致男性不育.本文综述BPA暴露对男性精子发生、精液质量及生殖内分泌系统的毒性作用.
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FSH及其受体基因多态性与男性精子发生相关性
卵泡刺激素(FSH)是一种由脑垂体合成并分泌的激素,与支持细胞膜上的FSH受体(FSHR)结合,提高支持细胞合成雄激素结合蛋白的水平,同时分泌抑制素,在生精过程中起到至关重要的作用.随着DNA测序技术的发展,检测到FSH基因单核苷酸多态性(SNP) rs10835638和FSHR基因SNPs rs6165,rs6166,rs1394205,这些SNPs可能直接影响FSH表达水平和FSHR的活性,在男性主要表现为精子发生障碍.本文综述FSH及FSHR基因多态性与男性精子发生的相关性.
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诱导多潜能干细胞在精子发生过程中的研究进展
精子发生是一个复杂的过程,目前关于人类精子发生的认知主要来源于动物模型,而对于人类精子发生的早期阶段,仍不是非常了解.体外精子发生模型的建立不仅能促进深入了解精子发生过程及不育症发病机制,而且有助于男性不育症的临床治疗.本文将对多潜能干细胞(iPSCs)在诱导精子发生过程中的相关研究进行综述,并探讨诱导iPSCs应用于男性不育症临床治疗所面临的问题以及发展前景.
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基因敲除技术在精子发生相关基因功能研究中的应用
从基因水平研究男性不育症发病机理将有助于发现男性不育治疗的新途径.基因敲除技术是目前研究基因功能的主流方法.筛选鉴定精子发生过程中相关基因,探索其特性和功能,对了解睾丸功能、探索男科疾病新的治疗靶点具有重要意义.本文概述基因敲除技术在精子发生相关基因功能研究中的应用.
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视黄酸在精子发生过程中引发减数分裂的信号通路
视黄酸(RA)是维生素A即视黄醇(ROH)的一类氧化代谢产物,在哺乳动物精子发生过程(如引发减数分裂)中起着重要作用.在哺乳动物睾丸内,RA结合视黄酸受体(RAR),在不同时期、不同类型细胞中调控相应靶基因的转录表达.在特定的时期,通过上调促进减数分裂的基因表达并下调抑制减数分裂的基因表达,终引发精子发生过程中的减数分裂.而哺乳动物精子发生的研究对生殖生物学、发育生物学、生殖工程等方面都具有广阔的应用前景,所以研究RA在哺乳动物精子发生过程中引发减数分裂的信号通路十分有意义.本文介绍了RA信号传递系统及其作用机制,并对RA在精子发生过程中引发减数分裂的信号通路进行了综述.
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Desert Hedgehog调控Leydig细胞增殖分化的研究进展
Hedgehog信号通路是内分泌腺体发育的一个重要调控因子通路.近年来,Desert Hedgehog (Dhh)在睾丸性腺发育中的调控作用备受关注,尤其是对Leydig细胞的调节作用.在睾丸中,Dhh由Sertoli细胞旁分泌产生而作用于Leydig细胞,对其增殖、分化过程及其分泌睾酮的功能起调控作用.睾酮的分泌对睾丸发育、精子发生及雄性表型的维持至关重要,因而对Dhh因子的正确调控是生精功能的前提条件.对睾丸中Hedgehog信号通路的研究,也将对雄激素不足及生精障碍等疾病的病理生理机制研究和临床治疗具有一定的潜在意义.
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睾丸CR16与精子发生
精子发生是依靠各种激素(FSH、LH、T、17β雌二醇)、细胞因子和基因调节的复杂调控过程.基因调控在精子发生中的研究已逐渐成为热点,已发现的与精子发生相关的基因,如AYZ、DAZ、YRRM、NOSTRIN等.但目前关于CR16在男性生殖方面的报道尚不多见,其在精子发生中的作用机制并不十分清楚,本文主要从支持细胞形成血睾屏障角度,对CR16在男性生殖系统精子发生中的研究做一综述.
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USP26基因突变与精子发生研究进展
泛素特异蛋白酶26(USP26)基因位于Xq26.2,仅有单一外显子,编码由913个氨基酸组成的蛋白质,USP26属于去泛素化酶家族,特异表达于睾丸.USP26基因常见突变类型有插入突变和点突变.目前,该基因与精子发生的关系各研究报道还不一致.本文从USP26基因突变与精子发生障碍之间的关系,USP26基因突变的种族、地域分布差异和USP26基因进化方面,综述了USP26基因与精子发生障碍的关系和研究进展.
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精子特异性表达基因的遗传多态性与男性不育
精子发生需要精子特异基因的表达,这些特异表达基因的遗传多态性可能影响精子的发生,导致男性不育.国内外学者已对精子发生特异表达的一些候选基因进行多态性研究,分析其多态性与不育的相关性及其可能的致病机制,进一步从基因角度阐明不育的病因.本文对于精子发生相关的基因多态性研究进展做一综述.
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睾丸特异性小RNA:piRNA
真核细胞能产生一类长度19～30个核苷酸(nt)的小RNA,这些小RNA能在降解mRNA及翻译抑制等方面起靶向作用.与之相关的Argonaut家族蛋白分为2个亚家族:AGO亚家族,包括AG01～44个成员,表达分布广泛,主要与miRNAs和siRNAs结合、通过与RNA干扰类似的途径抑制目的基因表达;另一个是PIWI亚家族,包括PIWI、Aubgine(AUB)和AG03,均局限表达于睾丸组织.近4个研究小组在哺乳动物的睾丸内发现了一类新的小RNA,因能与PIWI亚家族蛋白结合,故命名为piwi-interfering RNAs(piRNAs),可能在精子发生的基因表达调控中起重要作用.
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精原细胞异基因移植研究进展及其面临的困惑
将供体精原细胞移植入异基因受体生精小管中,可看到供体精原细胞分化形成供体形态特征的精子.伴随着冷冻保存、体外培养和干细胞富集技术的发展,精原细胞异基因移植必将在基础科学、临床医学、动物繁殖等领域有非常重要的应用前景.另外,这些技术也可用于接受大剂量放疗或化疗的肿瘤患者的性腺保护和生育力保存.本文综述精原细胞异基因移植研究进展,并对该技术在今后临床应用中所存在的问题进行讨论.
