MicroRNA-34a-5p通过靶向CDC25A诱导细胞周期阻滞并导致精子发生失败

推荐 为解决非梗阻性无精子症（NOA）诊断困难及发病机制不明的问题，中国医科大学研究人员开展研究，发现miR - 34a - 5p在NOA患者睾丸组织和精浆中表达升高，其通过靶向CDC25A，抑制细胞增殖，导致精子发生失败，为NOA的无创诊断和治疗提供了新思路。

　　

论文解读
非梗阻性无精子症（NOA）作为男性不育最严重的类型之一，困扰着全球众多家庭。它由睾丸生精功能障碍引起，约1%的男性和10 - 20%的不育夫妇受其影响。NOA包含少精子症、生精停滞和唯支持细胞综合征（SCOS）三种病理亚型，多数患者病因不明，被归为特发性NOA（iNOA）。目前，iNOA的诊断依赖睾丸活检，而微小睾丸精子提取术（micro - TESE）获取精子的成功率因患者情况不同而有较大差异，且该手术可能引发多种并发症。因此，寻找一种非侵入性的诊断方法以及深入了解NOA的发病机制至关重要。

中国医科大学的研究人员针对这一问题开展了深入研究。他们通过对iNOA患者和梗阻性无精子症（OA）患者的睾丸组织进行miRNA - mRNA测序，发现miR - 34a - 5p在iNOA组表达升高，且在iNOA患者精浆中的表达也高于健康对照组。进一步研究表明，miR - 34a - 5p可直接靶向CDC25A，抑制TM4、GC - 1和GC - 2细胞的增殖，使细胞周期阻滞在G1期。在体内实验中，过表达miR - 34a - 5p的小鼠睾丸体积、器官系数、附睾精子计数和活力均显著降低，生精小管结构被破坏，异常管状结构显著增加。此外，研究还发现miR - 34a - 5p通过抑制CDC25A和CCNB1的表达，阻止CDK1的去磷酸化，最终导致男性生精失败。

作者为开展研究用到以下主要关键技术方法：

1. 样本收集与处理：获取iNOA患者和OA患者的睾丸组织以及iNOA患者和健康对照的精浆样本；收集小鼠睾丸和附睾组织。
2. 测序分析：对睾丸组织样本进行miRNA和mRNA测序，并进行生物信息学分析。
3. 分子生物学实验：包括RT - qPCR检测基因表达、双荧光素酶报告基因实验验证靶点关系、Western blot检测蛋白表达、细胞增殖实验（CCK - 8）、流式细胞术分析细胞周期以及免疫组化检测蛋白表达等。

研究结果如下：

• 差异表达分析：通过对iNOA患者和OA患者睾丸组织测序发现，250个人类miRNAs差异表达，9426个mRNAs表达水平改变。其中，miR - 34a - 5p在iNOA患者睾丸组织和精浆中表达升高，CDC25A mRNA在iNOA患者睾丸组织中表达降低，且miR - 34a - 5p可直接靶向CDC25A^[1]。
• 细胞实验结果：在TM4、GC - 1和GC - 2细胞中过表达miR - 34a - 5p会抑制细胞增殖，使细胞周期阻滞在G1期（TM4和GC - 1细胞）或增加G2期细胞比例（GC - 2细胞），同时降低CDC25A和CCNB1的表达，增加CDK1的磷酸化水平^[2]。
• 小鼠实验结果：向小鼠睾丸内注射agomiR - 34a - 5p后，小鼠睾丸体积、器官系数、附睾精子计数和活力均显著降低，生精小管结构被破坏，异常管状结构增多，CDC25A和CCNB1表达降低，p - CDK1表达增加^[3]。

研究结论和讨论部分强调了该研究的重要意义。研究表明，miR - 34a - 5p在iNOA患者中表达升高，通过靶向CDC25A影响细胞周期进程，进而导致精子发生失败。这一发现为NOA的发病机制提供了新的见解。同时，由于精浆中miR - 34a - 5p水平与睾丸组织中的表达相关，使得miR - 34a - 5p有望成为iNOA的无创诊断标志物^[4]。然而，该研究也存在一定局限性，如临床样本量较小、缺乏多种动物模型以及未深入探究人类生殖细胞成熟模型等。未来研究需进一步扩大样本量，完善实验设计，以更好地验证miR - 34a - 5p在NOA诊断和治疗中的应用价值，为男性不育的临床干预提供更有力的支持^[5]。