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本文系统综述了 Manchette（精子领）及其内运输（IMT）在精子发生中的作用机制，涵盖其组装 / 分解、运输模式及对精子头部塑形和鞭毛组装的调控，总结相关基因与男性不育的关联及动物模型和临床案例，为揭示男性不育机制提供理论依据。
精子领（Manchette）是精子发生（Spermatogenesis）过程中的关键结构，由微管（MT）和纤丝状肌动蛋白（F-actin）组成，呈裙状环绕于延长的精子头部周围，在精子形态发生中扮演核心角色。其主要功能包括通过 Manchette 内运输（IMT）介导蛋白质和囊泡运输，调控精子头部塑形、顶体形成及鞭毛组装。
精子领的组装与分解
在哺乳动物中，精子领于小鼠第 8 步精子细胞、人类第 2 步精子细胞中首次出现，于细胞核完成形态发生时（约第 13-14 步）解体。其结构包括核周环、MT 幔及致密斑。核周环作为非中心体微管组织中心（MTOC），参与微管组装；MT 幔通过 IMT 途径运输物质，并与顶体框架 - 顶体板 - 精子领轴（AAM 轴）共同作用；致密斑则涉及微管解聚。
微管的成核机制目前存在三种假说：核周环作为 MTOC、中心体作为 MTOC、两者共同作用。微管的极性（正端朝向顶体，负端远离）及其翻译后修饰（如乙酰化、谷氨酰化）对精子领的功能至关重要。精子领的分解主要由微管切割蛋白（如 Katanin、Spastin）介导，这些蛋白的突变会导致精子领清除延迟，引发精子形态异常和男性不育。
IMT 及其调控模型
IMT 是精子发生的核心运输系统，分为三种类型：基于肌动蛋白的短距离运输（如肌球蛋白 Va/Rab27a/b 复合物）、基于微管的长距离双向运输（驱动蛋白 - 2 介导顺向运输，细胞质动力蛋白 - 2 介导逆向运输）及通过 LINC 复合体的核质运输。
驱动蛋白 - 2 家族（如 KIF3A、KIF17）负责运输线粒体、高尔基体及结构蛋白，与鞭毛内运输（IFT）协同作用参与鞭毛组装。细胞质动力蛋白通过 LINC 复合体（如 SUN3-Nesprin1）传递机械力，调控细胞核变形。LINC 复合体由 SUN（内层核膜）和 KASH（外层核膜）蛋白组成，介导精子领与细胞核的连接，参与核质运输及微管滑动。
精子领与 IMT 在精子发生中的功能
精子头部塑形
精子领通过三种机制调控精子头部形成：介导 LINC 复合体依赖的核浓缩运输、促进 AAM 轴组装以稳定头部骨架、驱动拉链样运动压缩细胞核。AAM 轴由顶体框架（AFS）、顶体板及精子领组成，通过 F - 肌动蛋白环的收缩和微管 - 核连接的动态重塑，实现精子头部的形态变化。微管切割蛋白（如 KATNAL1/2）和 ε- 微管蛋白（TUBE1）在微管修剪和精子领迁移中起关键作用。
鞭毛组装
精子领主要通过储存和运输功能调控鞭毛辅助结构的组装。鞭毛组装所需的蛋白质（如角蛋白、AKAP4）先在细胞质中翻译，储存于精子领，再通过 IMT 和 IFT 运输至指定位置。IFT 复合体（IFT-A 和 IFT-B）在鞭毛轴丝发育中起关键作用，驱动蛋白 - 2 和动力蛋白 - 2 分别介导顺向和逆向运输。头部 - 尾部连接装置（HTCA）的组装缺陷（如 BAG5、SPATC1L 突变）会导致精子头尾分离，引发严重畸形精子症。
精子领相关蛋白缺陷与男性不育
精子领或 IMT 相关基因突变可导致精子形态异常（如畸形精子症、多形态鞭毛异常（MMAF））和男性不育。关键蛋白包括：
- HOOK 家族：HOOK1 参与微管阵列组装，其突变导致精子头部畸形和尾部脱离。
- SPAG 家族：SPAG6 调控鞭毛轴丝中央微管组装，突变引发 ATZ 和 MMAF。
- CEP 家族：CEP135、CEP112 等参与中心体功能，突变导致 MMAF 和无精子头综合征。
- CFAP 家族：CFAP43、CFAP65 等调控鞭毛组装，突变引发严重弱精子症和 MMAF。
- 驱动蛋白与动力蛋白家族：KIF3A、DNAH 等突变导致精子尾部形成缺陷和 motility 异常。
此外，SEPT 家族、SUN 家族、IFT 家族等蛋白的突变也与精子发生障碍相关。这些蛋白通过形成复合物（如 MEIG1/PACRG/DNALI1）协同作用，其功能缺陷会导致精子结构异常和运输障碍。
结论与展望
精子领和 IMT 在精子发生中不可或缺，其组装、运输功能的异常是男性不育的重要病因。尽管已鉴定出超百种相关蛋白，但具体互作机制及微管异质性调控仍需深入研究。未来需进一步解析 MTOC 的调控机制、微管与马达蛋白的动态互作，以及突变对精子领结构的影响，为男性不育的临床诊断和治疗提供理论基础，并有望开发新型男性避孕靶点。
