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为探究无精子症(azoospermia)复杂的遗传病因,上海交通大学医学院附属上海总医院研究人员开展了对伴有先天性双侧输精管缺如(CBAVD)的无精子症患者的研究。结果发现部分 AZFa 微缺失和 CFTR 基因纯合变异共存,明确了 DDX3Y 在精子发生中的关键作用。这有助于优化诊断策略和个性化生育管理。
在男性生育的神秘领域中,无精子症堪称最棘手的难题之一。它分为非梗阻性无精子症(NOA)和梗阻性无精子症(OA),有着复杂的遗传背景。无精子症因子(AZF)缺失是 NOA 的常见病因,而先天性双侧输精管缺如(CBAVD)这种严重的 OA 亚型,常与囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因变异相关。以往研究虽对这些因素有所了解,但它们之间的相互关系以及对精子发生的具体影响仍有诸多未知。为了揭开这些谜团,上海交通大学医学院附属上海总医院的研究人员展开了深入研究。
该研究成果发表于《Basic and Clinical Andrology》。研究人员通过对一位 32 岁患有原发性不育和无精子症男性的详细检查,结合多种技术方法,得出了重要结论。这一研究对于深入理解无精子症的遗传机制、优化诊断策略以及为患者提供更精准的生育管理方案意义重大。
在研究方法上,研究人员收集了先证者的临床信息,从其家族成员和对照个体的外周血样本中提取基因组 DNA。运用定量聚合酶链反应(qPCR)筛选 Y 染色体微缺失,依据 2023 年欧洲男科学会 / 欧洲分子基因诊断质量联盟(EAA/EMQN)指南进行缺失延伸 PCR 分析。利用靶向下一代测序(NGS) panel 对 Y 染色体的 AZF 区域进一步研究,并通过 PCR 分析 USP9Y 和 DDX3Y 基因的存在情况。同时,对睾丸组织进行苏木精 - 伊红(HE)染色和免疫荧光(IF)染色。
下面来看具体的研究结果:
- 临床和诊断评估揭示 CBAVD 和 OA:患者精液量少、pH 值低且无精子,血清激素水平正常,结合阴囊超声、经直肠超声等检查,确诊为 CBAVD 和 OA。但患者的兄弟和父亲因无症状且生殖史正常,未进行生殖特异性检查,不能排除单侧输精管发育不全1。
- 基因检测发现部分 AZFa 缺失和 CFTR 变异:先证者核型为 46, XY,检测出 AZFa 区域 sY84 和 sY86 缺失,是部分 AZFa 缺失而非完全缺失,该缺失影响 USP9Y 基因但不影响 DDX3Y 基因,且该缺失在父亲和兄弟中也存在,符合 Y 连锁遗传。同时,先证者和兄弟还检测出 CFTR 基因内含子 9 的纯合 TG12 - 5T 变异(c.121011T>G),是从杂合的父母携带者遗传而来23。
- 组织学分析显示精子发生完整:先证者进行显微切割睾丸取精术(micro - TESE),术中发现双侧输精管缺如但生精小管正常,每 20× 放大视野可观察到 3 - 5 条不动精子,随后夫妻通过卵胞浆内单精子注射(ICSI)成功实现受精和胚胎发育,女方目前正常妊娠。组织病理学分析和免疫荧光染色证实先证者睾丸组织精子发生完整4。
在研究结论与讨论部分,此次研究首次报道了部分 AZFa 微缺失与 CFTR 基因纯合变异(c.121011T>G)共存的病例,也是第二例 USP9Y 基因完全缺失但精子发生完整的案例。研究表明,在 AZFa 区域,DDX3Y 而非 USP9Y 对精子发生起关键作用。USP9Y 可能在生殖细胞成熟过程中起微调作用,其功能可由其他基因补偿。而 CFTR 基因的纯合 TG12 - 5T 变异在该病例中显示出不完全外显的致病性,其会影响 CFTR 蛋白表达,进而影响表型。该研究强调了全面遗传筛查和针对性 DDX3Y 分析对 AZFa 微缺失诊断和管理的重要性,为后续深入研究 DDX3Y 在精子发生中的机制提供了方向,也为临床诊断和治疗无精子症提供了新的思路和依据。