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为探究精子 sncRNA 组构成，研究人员分析多国样本，发现其有核心与外周成分，对生育研究意义重大。
精子，这个在生育过程中扮演着关键角色的细胞，一直以来都吸引着科学家们的目光。自 1962 年精子中被发现含有少量 RNA 后，经过了漫长的五十多年，其蕴含的 RNA 的重要意义才逐渐浮出水面。早期，人们认为精子中的 RNA 不过是细胞过往活动残留的 “遗迹”，没有什么实际作用。但随着研究的深入，越来越多的证据表明，精子中的 RNA 在精子成熟、胚胎发育，甚至跨代遗传中都有着不可忽视的作用。
众多研究发现，精子中的小非编码 RNA（sncRNA）与精子的生育能力息息相关，例如精子携带的 miR-34c 在小鼠受精后的第一次卵裂中就起着关键作用。同时，精子 RNA 还参与了跨代遗传，像是孕期大鼠暴露于内分泌干扰物后，后代精子发生潜能的变化就与 DNA 甲基化改变以及精子 RNA 有关。此外，父亲的生活经历，如压力、饮食、运动等，也会影响精子 RNA 的组成，进而影响后代。
尽管精子 sncRNA 的重要性已被认识，但正常人类精子中 sncRNA 的组成以及个体和群体间的自然变异程度仍不明确。为了填补这一空白，来自 CSIR-Central Drug Research Institute 和 Academy of Scientific and Innovative Research 的 Poonam Mehta 和 Rajender Singh 等研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Reproductive Biology and Endocrinology》杂志上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，从印度招募了 54 名健康、正常精子且已生育的志愿者，收集他们的精液样本，部分志愿者还提供了重复样本。同时，下载了中国、美国和西班牙的相关样本数据进行分析。接着，对精液样本进行处理，包括液化、洗涤、细胞收集等步骤，然后使用 MasterPure Complete DNA and RNA Purification Kit 进行 RNA 提取。之后，构建小 RNA 文库并进行测序，对数据进行质量检查、过滤和分析，使用了 FastQC、Trimgalore、SPORTS1.1 等工具。
研究结果如下：
- 参与者人口统计学细节：印度参与者来自不同种族，均育有至少一个孩子，年龄在 21 - 55 岁，精子浓度在 15 - 150 百万 /ml。
- 精子 RNA 纯度：经处理后，样本中精子 RNA 纯度高，PRM1 存在，CD45 和 CDH1 缺失。
- 各类 sncRNA 的组成与特征：
- 核糖体 RNA 衍生的小 RNA（rsRNAs）：在印度、美国和西班牙样本中最丰富，主要来源于 28S rRNA，其次是 18S、5S、5.8S 和 45S。
- 微小 RNA（miRNAs）：在不同人群中占比不同，峰值在 20 - 22nt，不同人群有细微差异。印度样本中 47 种、中国 128 种、美国 38 种、西班牙 59 种 miRNA 在至少 80% 样本中存在，而跨人群一致存在的只有 17 种。
- PIWI 相互作用 RNA（piRNAs）：在所有人群样本中，piRNAs 主要集中在 19 - 35nt，印度样本中几乎所有 piRNAs 都来自 15 号染色体簇，其他人群也以该簇来源为主。
- 转运 RNA 衍生的小 RNA（tsRNAs）：中国样本中 tsRNAs 占比最高，主要由 tRNA - Gly - GCC 贡献，约占总 tsRNA 池的 50%，但不同人群中第二大贡献者不同。
- 线粒体 tsRNAs（mt - tsRNAs）：mt - tsRNAs 在不同人群中占比不同，与核 tsRNAs 模式差异显著，其主要贡献者在不同人群中也不同。
- Y RNA 衍生的小 RNA（YsRNAs）：YsRNAs 中 Y4RNAs 最丰富，不同人群中第二丰富的 YsRNA 类型不同。
研究结论与讨论：
研究表明，人类精子 sncRNA 组有 “核心成分” 和 “外周成分”。核心成分在个体和群体间变化较小，可能对精子发生或生育至关重要；外周成分则变化显著，可能对环境因素有响应。确定正常人类精子 sncRNA 组的组成具有多方面重要意义。它有助于识别生育生物标志物，用于辅助生殖；可以指导研究 sncRNA 在精子发生和胚胎发育中的作用；还能作为精子质量的生物标志物，评估供体精子质量。此外，研究 sncRNA 组的自然变异有助于理解跨代遗传，为未来 RNA 疗法治疗男性不育提供方向，帮助区分生物学意义的变异和技术变异。
这项研究为深入理解精子 sncRNA 组的构成和功能提供了重要依据，为后续的生殖医学研究奠定了坚实基础，有望在未来为解决生育问题和相关疾病的治疗带来新的突破。
