低活力精子中ST8SIA4基因异常甲基化的全基因组鉴定及其在男性不育中的临床意义

研究人员针对男性不育中精子活力低下的关键问题，采用MethylationEPIC Array（>850,000 CpG位点）和Q-MSP技术，首次发现ST8SIA4基因启动区高甲基化与精子低活力显著相关，为男性不育的分子诊断提供了新靶点。

　　

在全球约15%育龄夫妇面临不孕问题的背景下，男性因素占比超30%，其中精子活力低下（asthenozoospermia）是重要诱因。尽管环境毒素、年龄等因素已被证实影响精子功能，但表观遗传调控机制尤其是DNA甲基化的作用仍不明确。台湾地区某医院的研究团队在《Taiwanese Journal of Obstetrics and Gynecology》发表的研究，首次通过全基因组甲基化谱分析揭示了ST8SIA4基因异常甲基化与精子活力的关联。

研究采用Illumina MethylationEPIC Array对70例精液样本（52例正常活力，18例低活力）进行>850,000 CpG位点检测，结合Q-MSP验证技术。关键发现包括：低活力精子整体甲基化水平降低，但ST8SIA4启动子区呈现特异性高甲基化；DAVID数据库分析显示异常甲基化基因富集于转录调控、微管功能和糖基转移酶通路。

主要技术方法

1. 样本队列：收集80例IVF男性精液（最终纳入70例），按WHO标准分为正常组（精子活力>30%）和低活力组（<30%）。
2. 甲基化检测：使用MethylationEPIC Array分析混合样本的全局甲基化模式，β值差异>0.2定义为显著。
3. 靶向验证：通过Q-MSP定量ST8SIA4甲基化指数（MI），计算公式为100×2^{[(Cq_COL2A-Cq_ST8SIA4)]}。

研究结果

1. 参与者特征：低活力组精子浓度（51.8 vs 69.3 M/mL）、活力（21.6% vs 65.4%）和形态（30.0% vs 54.3%）显著降低。
2. 全局甲基化分析：低活力组整体甲基化水平下降，筛选出1251个差异甲基化探针，其中ST8SIA4是唯一高甲基化的糖基转移酶基因。
3. ST8SIA4定量分析：Q-MSP证实其启动子甲基化指数在低活力组显著升高（p<0.001）。

结论与意义
该研究首次报道ST8SIA4（α-2,8-唾液酸转移酶）的高甲基化可能通过影响精子表面多糖修饰导致活力下降。创新性结合全基因组筛查与靶向验证策略，不仅为男性不育提供了新型生物标志物（ST8SIA4 MI），更揭示了糖基化修饰在精子功能中的表观调控机制。未来可探索去甲基化干预对精子活力的改善作用，为临床辅助生殖技术提供新思路。