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为解决羊隐睾症遗传易感性及分子机制不明的问题，兰州大学的研究人员开展羊单侧隐睾症相关研究，发现隐睾中基因和蛋白表达改变，确定关键基因。这为理解隐睾致精子发生失败机制提供新视角，值得科研读者一读。
在动物的生殖世界里，有一种现象一直困扰着研究者们，那就是隐睾症（Cryptorchidism）。这可是雄性动物中常见的生殖先天性异常，简单来说，就是睾丸在出生时没有乖乖地下降到阴囊里，而是留在了腹腔或者腹股沟管区域。别小瞧这个问题，它的影响可大着呢！
对人类和动物而言，隐睾症意味着睾丸可能会畸形，精子的产生也会受到严重影响，这常常导致雄性生育能力下降，甚至不育。就拿猪来说，单侧隐睾的猪睾丸，里面的生殖细胞数量明显减少，曲细精管里只有寥寥无几的精原细胞，那些减数分裂后的生殖细胞几乎不见踪影。而且，双侧隐睾对雄性生殖功能的损害比单侧更严重，有研究表明，未经治疗的双侧隐睾患者少精子症的发生率高达 80%，而单侧隐睾患者的这一比例也有 50%。
在羊的世界里，隐睾症同样是个大麻烦。虽然它在羊中的患病率不算高，英国和美国的流行病学调查显示，羊的隐睾症患病率分别只有 0.5% 和 0.6%，但其中大部分（约 86%）是单侧隐睾。可别因为这个比例就掉以轻心，羊是重要的家畜，雄性的生育能力关乎整个养羊产业的经济效益。一旦公羊患上隐睾症，其生殖性能大打折扣，给全球养羊业带来了巨大的经济损失。
再看看湖羊，这可是我国优秀的地方品种，以早熟、常年发情和高生产力闻名，在我国羊产业中占据着重要地位。为了保证湖羊的高效生产，尽早发现并剔除隐睾公羊就显得尤为重要。然而，目前关于羊隐睾症的遗传易感性研究少之又少，人们对其背后的分子机制了解十分有限。就像在黑暗中摸索，迫切需要一道光来照亮前行的道路。
为了揭开羊隐睾症的神秘面纱，兰州大学的研究人员在《BMC Genomics》期刊上发表了一篇名为 “Identification of key genes related to unilateral cryptorchidism in sheep by comprehensive transcriptomics and proteomics analyses” 的论文。他们通过深入研究，得出了不少重要结论。研究发现，单侧隐睾公羊的隐睾中，基因和蛋白质的表达都发生了大规模改变。同时，还找到了 10 个候选关键基因，包括 AKAP4、AKAP3、FSIP2 等，以及雄激素受体信号通路，它们可能在单侧隐睾症中发挥着重要作用。这一发现为我们理解隐睾症导致精子发生失败的分子机制提供了全新的视角，就像是找到了一把打开神秘大门的钥匙，让我们离真相更近了一步。
在这场探索之旅中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们从 2018 年到 2022 年，在屠宰的约 3000 只湖羊中精心挑选样本，采集了单侧隐睾公羊的隐睾（CT）、对侧睾丸（CLT）以及健康公羊的正常睾丸（NT）。然后，利用 RNA 测序技术，对这些样本的基因表达情况进行检测；运用基于 TMT 的蛋白质组学技术，分析蛋白质的表达。此外，还通过组织学染色观察睾丸的形态变化，用 qRT-PCR 技术对基因表达进行验证。这些技术就像是研究人员手中的 “魔法棒”，帮助他们一步步揭开隐睾症的奥秘。
下面来看看具体的研究结果。首先是睾丸组织学检测，研究人员对 CLT 和 CT 进行了 H&E 染色，通过显微镜观察发现，CLT 组的睾丸组织形态正常，曲细精管紧密有序分布，里面排列着各种生殖细胞和支持细胞。而 CT 组就大不一样了，曲细精管里只有支持细胞和少量精原细胞，那些减数分裂后的生殖细胞，像圆形精子细胞和长形精子细胞都不见踪影。这就好比 CT 组的睾丸工厂里，生产精子的生产线出现了严重故障。
接着是转录组分析，研究人员对 12 个样本进行了严格的质量控制后，获得了高质量的测序数据。通过分析发现，CLT 和 NT 组的基因表达模式高度相似，而 CT 组与它们相比，差异十分明显。进一步分析找出了大量差异表达基因（DEGs），CT vs. CLT、CT vs. NT 和 CLT vs. NT 之间分别有 10,357、10,175 和 132 个 DEGs。其中，CT vs. CLT 和 CT vs. NT 组有 9744 个 DEGs 是相同的。通过对这些 DEGs 进行功能富集分析，发现上调的 DEGs 主要参与程序性细胞死亡和代谢过程的调控，而下调的 DEGs 与生殖过程密切相关，像精子发生、有性生殖、生殖和雄配子生成等。这就像是发现了工厂里一些生产线的开关被错误地打开或关闭了，导致了精子生产的混乱。
蛋白质组分析也有重要发现。研究人员在 CT 和 NT 样本中鉴定并定量了 7137 种蛋白质，通过主成分分析（PCA）和层次聚类热图发现，CT 和 NT 组的蛋白质表达谱有明显差异。在筛选差异丰富蛋白质（DAPs）时，发现了 1148 个 DAPs，其中 758 个在 CT vs. NT 中表达下调，390 个表达上调。对这些 DAPs 进行功能富集分析后，发现上调的 DAPs 主要参与代谢途径等，下调的 DAPs 主要与细胞周期等相关。这进一步说明了 CT 组的睾丸在蛋白质层面也出现了异常。
转录组和蛋白质组的关联分析也有新发现。研究人员发现，在鉴定出的蛋白质中，有 2814 种蛋白质对应的基因在转录组数据中存在，1148 个 DAPs 中有 356 个有对应的 DEGs，其中 325 个 DAPs 的表达趋势与转录组数据一致。通过构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络，研究人员找到了 10 个可能与单侧隐睾症相关的关键基因。这就像是在错综复杂的生物分子网络中，找到了一些关键的节点，它们可能在隐睾症的发生发展中起着至关重要的作用。
最后，研究人员还对转录组数据进行了验证。他们挑选了 10 个与雄激素受体信号通路相关的代表性 DEGs，通过 qRT-PCR 进行验证，结果发现这些基因在 CT 组中的表达水平确实显著高于 NC 组，这证明了转录组数据的准确性。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义非凡。它首次对 CT、CLT 和 NT 组进行了转录组和蛋白质组的比较分析，揭示了隐睾中基因表达模式的巨大变化，找到了潜在的关键基因和信号通路。这不仅为理解隐睾症导致精子发生失败的分子机制提供了新线索，还筛选出了与湖羊单侧隐睾症相关的候选关键基因。就像在黑暗中点亮了一盏明灯，为后续进一步研究隐睾症的遗传易感性和病理生理基础指明了方向，也为养羊业预防和控制隐睾症带来了新的希望，或许在不久的将来，养羊人就能利用这些研究成果，减少隐睾症对公羊生殖性能的影响，让养羊产业迎来新的发展机遇。
