知识 | 男性生殖系统:一个重要但常被忽视的健康话题

2025-02-18

不育症已成为全球面临的重大挑战,给生理和心理健康带来了深远影响。近年来,研究人员发现影响早期胚胎发育、卵细胞成熟以及受精的遗传突变可能是导致不育的原因之一。其中,与皮质下母体复合物(SCMC)相关的基因突变被认为是早期胚胎不育症的重要原因之一。


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SCMC在胚胎发育和分裂过程中起着至关重要的作用,它通过维持卵细胞质的结构,并招募帮助胚胎正常形成的蛋白质来推动胚胎的发育。SCMC由多个蛋白质组成,其中转导因子样增强子6(TLE6)是最为关键的成员。研究表明,TLE6缺失会导致SCMC结构完整性受损,胚胎在两细胞阶段后无法正常分裂,导致胚胎碎裂并死亡。尽管已有大量证据支持TLE6在女性不育中的作用,但其在雄性生殖细胞中的作用尚未得到充分探索。


为填补这一空白,金泽医科大学的研究员风间幸介(Kousuke Kazama)博士与西园弘文(Hirofumi Nishizono)博士、宫越幸(Yuki Miyagoshi)博士合作,使用Tle6缺失小鼠模型研究TLE6基因缺失对雄性生育力的影响。研究团队采用CRISPR-Cas9基因编辑技术,开发了新的Tle6基因杂合缺失雄性小鼠模型。研究结果已于2024年10月24日发表于《细胞与发育生物学前沿》杂志第12卷。


研究方法及发现

“我们生成了Tle6杂合缺失小鼠模型,研究Tle6缺失对雄性小鼠的影响。通过使用CRISPR-Cas9系统对胚胎进行基因编辑,并结合电穿孔技术,我们成功生成了Tle6杂合缺失小鼠,”风间博士在介绍研究方法时说道。研究团队进一步对Tle6缺失小鼠和野生型(WT)雄性小鼠与WT雌性小鼠进行配对,观察是否存在配对行为异常。然而,Tle6缺失小鼠与野生型小鼠在配对频率和后代数量方面没有显著差异。此外,Tle6缺失雄性小鼠的精子所受精的胚胎发育速度与野生型小鼠相似。


尽管没有观察到Tle6缺失与下一代遗传特征传递的显著关系,研究人员依然发现,Tle6缺失小鼠的精子数量明显减少,并且精子活力显著降低。此外,57%的精子表现出头部结构异常,7%的精子则呈现双头现象。研究人员推测这些现象可能与激素水平的失调有关,因此进一步检测了Tle6缺失小鼠体内的激素水平,发现这些小鼠体内的睾酮水平显著升高。


TLE6在精子功能中的潜在作用

通过免疫荧光染色技术观察Tle6缺失小鼠的精子,研究人员发现TLE6蛋白在缺失小鼠的精子中定位于中段区域,并与线粒体位置重合。线粒体是精子能量产生的关键部分,这提示TLE6可能在精子能量生成中发挥重要作用。此外,Tle6缺失小鼠睾丸中的与受精、精子活力和精子结构相关的基因表达普遍上升。


结论

这项研究的结果进一步揭示了TLE6缺失对雄性小鼠的影响,并为雄性不育的潜在机制提供了新的见解。风间博士表示:“TLE6在精子发育中的作用可能在不同物种间有所不同。因此,未来需要进行进一步研究,阐明Tle6缺失导致精子异常的机制,并探索其在人类中的临床相关性。”


总结而言,本研究为雄性不育症提供了新的视角,并为未来更先进的研究和辅助生殖技术的发展铺平了道路。