WDR62基因变异导致人类不育的分子机制研究：揭示精子发生障碍新靶点

本研究针对男性不育症中病因不明的少弱畸精子症(OAT)，通过全外显子测序(WES)鉴定出WDR62基因新型纯合变异(c.375C>G和c.1804G>A)，发现其通过破坏与DPY19L2/CFAP52/IQCH/ACR的互作网络，导致精子顶体发育缺陷和鞭毛结构异常，首次证实WDR62是人类精子发生的关键调控因子，为OAT的基因诊断和辅助生殖技术提供了新靶点。

　　

在人类生殖健康领域，男性不育始终是困扰全球7%育龄夫妇的重大问题，其中30-50%病例归因于男性因素。少弱畸精子症(OAT)作为常见病因，表现为精子数量减少、活力下降和形态异常，但超过半数病例的分子机制尚未阐明。既往研究发现2000多个基因参与精子发生过程，而WD重复蛋白家族成员WDR62虽在微头畸形中作用明确，其与人类不育的关系仍是未解之谜。动物模型显示Wdr62缺陷会导致小鼠生精停滞，但这一发现能否转化到临床？是否存在基因型-表型关联？这些问题亟待解答。

四川大学华西第二医院的研究团队在《Cell Investigation》发表突破性成果，通过对两名汉族OAT患者的系统性研究，首次将WDR62基因变异与人类不育直接关联。研究采用全外显子测序(WES)筛选致病突变，结合免疫荧光、蛋白质组学和透射电镜(TEM)等多维技术，揭示WDR62通过调控顶体(acrosome)形成和鞭毛(flagellum)组装的关键分子网络，为OAT的精准诊疗提供新视角。

关键技术包括：1) 对两名OAT患者进行WES和Sanger测序验证；2) 采用Papanicolaou染色和扫描电镜(SEM)分析精子形态；3) 通过免疫印迹(WB)和免疫荧光(IF)检测WDR62及其互作蛋白表达；4) 利用串联质谱标签(TMT)定量蛋白质组学筛选差异蛋白；5) 免疫共沉淀(Co-IP)验证WDR62与DPY19L2/CFAP52/IQCH/ACR的相互作用；6) 跟踪记录患者ICSI治疗结局。

研究结果部分：

1. 在两个OAT家系中发现WDR62新型纯合变异
   通过WES在患者01(P01)和患者02(P02)中分别鉴定出c.375C>G(Tyr125Ter)无义突变和c.1804G>A(p.Asp602Asn)错义突变，Sanger测序证实其符合隐性遗传模式。生物信息学预测显示两个变异均破坏WD40结构域，且在各人群数据库中出现频率极低(<0.01%)。

2. WDR62缺陷导致严重OAT表型
   精液分析显示患者精子浓度(<6.43×10⁶/mL)、活力(<1.2%)和正常形态率(<1.4%)均显著低于WHO标准。TEM观察到鞭毛"9+2"微管结构紊乱，中央微管对(CP)缺失；顶体呈现碎片化，PNA染色证实顶体发育不全。

3. 变异通过不同机制导致WDR62功能丧失
   三级结构预测显示p.Asp602Asn突变破坏氢键网络，导致蛋白稳定性下降。WB和IF证实患者精子中WDR62表达几乎消失——无义突变引发mRNA降解，错义突变则使蛋白错误折叠。

4. WDR62在生精过程中的时空表达特征
   小鼠睾丸组织染色显示WDR62在精原细胞核质、圆形精子顶体和 elongating spermatids 鞭毛中富集。人类生精细胞呈现相似模式，提示其在顶体形成和鞭毛组装中的持续作用。

5. 蛋白质组学揭示关键互作网络
   TMT定量发现2045个差异蛋白，其中ACR(顶体蛋白)、DPY19L2(顶体锚定蛋白)、CFAP52(鞭毛相关蛋白)和IQCH(RNA结合蛋白)显著下调。Co-IP直接证实WDR62与这些蛋白的物理相互作用，STRING分析显示其共同参与减数分裂和精子形态建成。

6. ICSI治疗结局提示胚胎发育潜能受损
   患者02的ICSI周期虽获得70%受精率，但胚胎停滞在D3阶段，提示WDR62缺陷可能影响早期胚胎发育，这与其他WD蛋白基因突变(如CFAP43/44)的ICSI成功案例形成对比。

讨论与结论：
该研究首次建立WDR62基因变异与人类OAT的因果关系，突破点在于：1) 发现WDR62在顶体-鞭毛偶联发育中的新功能，不同于既往报道的减数分裂调控作用；2) 阐明其通过DPY19L2-ACR通路调控顶体形成，经由CFAP52维持鞭毛结构的双重机制；3) 提出WDR62-IQCH轴可能影响精子发生相关mRNA翻译的新假说。

临床转化价值显著：1) 将WDR62纳入OAT基因筛查panel；2) 对携带致病变异的患者，需谨慎评估ICSI预后；3) 为开发改善精子形态的药物提供新靶点。局限性在于样本量较小，未来需扩大队列验证变异谱系，并构建人源化小鼠模型探究精确机制。这项研究为破解"不明原因"男性不育提供了重要突破口，推动生殖医学向精准诊疗迈进。