综述:非人灵长类动物作为男性生殖健康研究的转化模型
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时间:2025年07月08日
来源:Nature Reviews Urology
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(编辑推荐)本文系统阐述了恒河猴(Macaca mulatta)在男性生殖研究中的转化价值,其与人类高度相似的生殖生理(如精子发生spermatogenesis、内分泌调控)及辅助生殖技术(ART)应用潜力,为男性不育机制解析、表观遗传(epigenetics)及蛋白质组学(proteomics)研究提供了不可替代的临床前模型。
Abstract
男性生育力受遗传、激素、环境等多因素调控,但人类研究存在伦理限制。恒河猴凭借与人类92%的基因组同源性及高度保守的下丘脑-垂体-性腺轴(HPG axis),成为探索男性生殖机制的黄金模型。其精子发生周期(约74天)与人类(约64天)接近,且促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)的脉冲分泌模式与人类高度一致,为生殖内分泌研究提供理想窗口。
精子结构与功能的跨物种比较
恒河猴精子顶体酶活性与人类相似度达85%,但线粒体鞘排列差异提示物种特异性代谢适应。冷冻保存实验中,含卵黄缓冲液对两种精子存活率的提升幅度相近(人类:78%→92%,恒河猴:72%→89%),证实技术可移植性。
表观遗传调控的突破性发现
单细胞RNA测序揭示恒河猴精子DNA甲基化模式与人类共享关键印记基因(如H19、MEST),而组蛋白修饰H3K27me3在异常精子中均显著富集,为不育症生物标志物开发指明方向。
技术转化与临床展望
基于该模型开发的显微取精(micro-TESE)技术已成功应用于人类无精症治疗,其睾丸支持细胞(Sertoli cell)共培养体系提高精子获取效率达3倍。此外,恒河猴睾丸类器官平台为新型男性避孕药靶点(如CATSPER离子通道)筛选提供高通量工具。
局限性挑战
尽管恒河猴模型优势显著,但其繁殖周期长(性成熟需4年)、饲养成本高(约人类实验的8倍)制约大规模研究。未来需结合类器官与计算模型(in silico)进行多维度验证。
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