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为探究 KIT 基因外显子 17 对猪精子发生的影响，中山大学生命科学学院研究人员构建 KitD17/+小鼠模型研究。结果发现其损害精子发生和睾丸发育，影响精液质量和生育力。该研究为改善显性白猪精液质量提供理论依据。
在哺乳动物的遗传密码世界里，毛色与生殖能力看似风马牛不相及，实则暗藏千丝万缕的联系。在猪的世界中，有一种常见的显性白猪品种，它们的毛色雪白，可这背后却隐藏着繁殖方面的困扰 —— 相比杜洛克猪，显性白猪的睾丸更小，精子活力降低，精子密度也不理想。是什么原因导致了这种差异呢？原来，这和 KIT 基因的一个剪接突变密切相关，该突变会导致外显子 17 跳过，进而产生的 KIT 蛋白酪氨酸激酶活性受损。但这个突变对精子发生的具体影响尚不明确，这就像一团迷雾，笼罩在科研人员心头。
为了拨开这团迷雾，中山大学的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们深知，搞清楚这个问题，不仅能揭示猪繁殖力下降的遗传根源，还可能为提高猪的精液质量提供新的思路。于是，一场针对 KIT 基因外显子 17 的研究在实验室里拉开帷幕。
研究人员精心构建了一种基因编辑小鼠模型（KitD17/+），通过模拟 KIT 基因的剪接突变来进行功能验证。在这个过程中，他们运用了多种关键技术方法。首先是基因编辑技术，利用 CRISPR/Cas9 系统，精准地对小鼠 Kit 基因外显子 17 进行编辑。其次是转录组测序（RNA-seq），全面分析睾丸组织中基因表达的变化。此外，免疫组化、免疫荧光等技术也派上了用场，用于观察细胞和组织的变化。
研究结果令人瞩目。在睾丸和附睾发育方面，研究人员发现，KitD17/+小鼠的睾丸明显更小、更轻，附睾也比正常小鼠小，而精囊受影响相对较小。对睾丸组织进行 H&E 染色后，发现其生精上皮厚度减少，管腔空泡化比例增加，不过管腔直径并未受影响。
精液质量和生殖能力方面，KitD17/+小鼠的精子数量、活力及其他运动参数都显著低于正常小鼠，这直接导致了它们的繁殖能力下降，产仔数明显减少，但对雌性小鼠的生殖能力影响不大。
进一步探究细胞层面的变化，免疫染色结果显示，删除 Kit 基因外显子 17 并不影响未分化精原细胞（用 Pgp9.5 标记）和支持细胞（用 Sox9 标记）的数量，却显著减少了 Dazl+、Ddx4+和 Sycp3 细胞的数量，这表明外显子 17 的缺失抑制了精原细胞的分化。
细胞凋亡和增殖情况也有新发现。TUNEL 检测表明，KitD17/+小鼠睾丸中的细胞凋亡明显增加，不过免疫荧光染色检测 Ki67 发现，细胞增殖并未受到显著影响。
从基因表达层面深入挖掘，转录组分析揭示，在 KitD17/+小鼠睾丸组织中，与减数分裂和精子发生相关的基因表达受到抑制。KEGG 富集分析发现，MAPK 信号通路在其中起着关键作用。Western blotting 结果证实，删除外显子 17 抑制了 KIT、RAF、MEK1/2 和 ERK1/2 的磷酸化，从而削弱了 MAPK-ERK 信号传导。
综合研究结果和讨论，研究人员得出结论：Kit 基因外显子 17 的缺失，严重损害了精子发生和睾丸发育，导致精液质量下降和雄性生育力降低。这一发现不仅验证了 Kit 基因外显子 17 在精子发生过程中的重要功能，还为改善显性白猪的精液质量提供了理论基础。未来，或许可以借助基因编辑技术，纠正 KIT 基因的剪接突变，帮助显性白猪提升繁殖能力，为畜牧业发展注入新的活力。而这项发表在《Biological Research》上的研究成果，也为该领域的后续研究点亮了一盏明灯，指引着更多科研人员深入探索生命遗传的奥秘 。
