近20年來，我國不孕不育人群比例急劇增加，其中近40%為男性因素所致。男性不育已成為人口健康的重大問題，但一半以上患者的發病原因不明。
近年來，在國家自然科學基金重大研究計劃“基因信息傳遞過程中非編碼RNA的調控作用機制”支持下，中國科學院分子細胞科學卓越創新中心研究員劉默芳帶領科研團隊，面向國際前沿和人口健康，針對精子發生的重大生物學問題和男性不育的臨床問題，圍繞RNA調控在精子發生及男性不育中的新功能機制進行長期攻堅，獲得了系列重大原創研究成果。
精子發生即精子的生成過程極其復雜，有許多未解之謎，涉及細胞在減數分裂時脫氧核糖核酸（DNA）的重新組合，以及為適應游動而縮小精細胞體積等一系列挑戰。特別是在“減負和瘦身”過程中，精子細胞中的基因組轉錄活動將逐漸減少直至完全停止。為應對這個變化，精子細胞會在發育早期大量制造信使核糖核酸（mRNA）并以“惰性態”保存起來，以便在特定發育階段“復活”并用于蛋白質合成，以支持精子形成。
然而，儲存在精子細胞中的mRNA是如何開始工作的？精子形成之前，為“減負和瘦身”，胞質中大量的mRNA是怎樣被清除的？細胞核壓縮是如何觸發的？這些問題長期困擾著該領域的科學家。
研究示意圖（研究團隊供圖）
為此，科研團隊建立了慢病毒小鼠睪丸轉導和高純度精子細胞級分等獨特的研究系統和方法，長期致力于RNA調控在精子發生中的功能機制研究，最終率先發現生殖細胞特異性PIWI蛋白及其結合的piRNA，可以通過結合不同的蛋白質因子，雙向調控蛋白質編碼基因的表達。
研究還發現RNA結合蛋白FXR1通過相分離激活后期精子細胞mRNA翻譯，系統地解答了精子細胞中“惰性態”mRNA如何被激活、精子成熟前如何清除mRNA等精子形成中的兩個重大科學問題。
科研團隊在關注精子發生基礎生物學問題的同時，探討了男性不育新病因及其致病機制。通過篩查男性不育患者樣本并結合動物模型，發現PIWI在精子細胞降解調控異常可致男性不育，首次證明了人類piRNA通路基因突變可能引發男性不育，并基于對致病機理的了解，設計了針對此類不育癥的診斷方法和潛在治療方法，獲國家發明專利授權。
近期，科研團隊又鑒定出致男性不育的piRNA通路基因新突變，為男性不育的精準醫療提供了理論基礎和新策略。
上述系列研究工作不僅有助于解答精子發生中的關鍵科學問題，還揭示了男性不育的新病因及致病機制，為相關男性不育癥的診斷和治療提供了新的理論基礎和方法策略。
本文鏈接：“小蝌蚪”成長之路上的RNAhttp://www.lensthegame.com/show-11-2565-0.html
聲明：本網站為非營利性網站，本網頁內容由互聯網博主自發貢獻，不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任。天上不會到餡餅，請大家謹防詐騙！若有侵權等問題請及時與本網聯系，我們將在第一時間刪除處理。
上一篇： 環形RNA：從“無名之輩”到“明日之星”