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我院沈英副研究员团队首次阐明中心体蛋白CEP78功能缺失
导致雄性不育及其分子机制


10月7日,我院西部妇幼医学研究院沈英副研究员、生殖医学科杨镒魟副主任医师、汪燕副主任医师团队在国际顶级期刊Science Advances(IF=14.9579)上发表了题为“Loss-of-function mutations in CEP78 cause male infertility in humans and mice”的最新研究成果。这也是沈英团队继今年3月在Nature Communications(IF=17.6939)发表关于精子中心体相关文章后再次在自然科学领域的国际权威期刊上发表的重要研究。

该研究发现中心体蛋白CEP78功能丢失是导致男性不育的一个重要的因素,为中心体蛋白在生殖生物学过程中的作用提供了新的见解。在本研究中,作者通过全外显子组测序(WES),在一个不育家庭中发现了先前未报道的CEP78 纯合剪切位点变异c.1069+1G>A。患者表现出一种特征性MMAF表型,包括卷曲、弯曲、不规则、短或/和鞭毛缺失以及精子鞭毛超微结构缺陷。该研究进一步生成了Cep78敲除(KO)小鼠,Cep78 KO雄性小鼠的表型与患者的不育表型相似,在精子数量、形态和活力方面表现出明显的缺陷。在功能上,该研究发现CEP78促进去泛素化酶泛素特异性肽酶16 (USP16)的表达,该酶通过泛素化途径稳定Tektins的表达。除了不育表型,作者在Cep78 KO小鼠中观察到视网膜和耳蜗外毛细胞(OHCs)的功能缺陷,因为CEP78突变已被认为是导致人类CRDHL综合征的原因。因此,该研究明确了CEP78 是人类和小鼠男性不育的致病基因,同时阐明了其调控精子发生的分子机制。

                                                                                                                                  上图为CEP78参与精子发生和胚胎发育的作用机制模型

本研究证实了中心体蛋白在调控减数分裂,精子发生、鞭毛生成及中轴体形成形中起的关键作用,揭示了中心体蛋白功能异常是造成男性不育的一个重要因素:明确CEP78基因突变是精子发生障碍及胚胎发育阻滞新的发病机制,为男性不育症的遗传学诊断提供有力的证据;此外阐明了中心体蛋白在精子发生过程中的重要功能及相关分子机制,以期为男性不育症治疗研究提供新思路与新方向。

      Science Advances是美国科学促进会(AAAS)主办的国际顶级期刊,作为Science的重要子刊之一,它是一个涵盖所有学术领域的综合性科学刊物,属于中科院1区Top期刊,更是被国内外高度认可的高影响力综合性期刊。


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