人类精子转录组测序揭示RNA变异与弱精子症的新分子标记

【字体: 时间:2025年07月14日 来源:BMC Research Notes 2.8

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  本研究针对精子RNA在男性生育力中的关键作用,通过转录组测序技术分析了83例精液样本(含37例成功测序数据),首次系统评估了弱精子症(Asthenospermia)患者与正常精子RNA的差异特征。研究团队克服精子RNA低含量(rRNA仅占0.47%)和易降解的技术难题,创新性提出RIN>6与28S/18S>0.7的双重质控标准,在GSA-Human数据库公开两组差异样本数据(HRA006250/HRA006906)。该成果为解析精子发生(Spermatogenesis)表观遗传机制及开发弱精子症诊断标记奠定基础。

  

在生命起源的起点,精子承载的不仅是父亲的遗传密码,还有可能通过RNA分子将环境信息传递给后代。然而,这些直径仅5微米的"生命信使"内部,RNA的世界却充满未解之谜——成熟精子中RNA含量极低(rRNA占比不足1%),传统质量评估指标如RNA完整性数(RIN)和28S/18S比值在精子样本中可能失效,而弱精子症(Asthenospermia)患者精子RNA的异常特征更是研究空白。

贵州大学医学院(Guizhou University Medical School)联合美国加州大学河滨分校的研究团队,在《BMC Research Notes》发表突破性研究。他们收集83例临床样本(含23例弱精子症患者),采用改良的TRIzol法提取RNA,通过Illumina NovaSeq 6000平台完成转录组测序。研究创新性地建立精子RNA双标准质控体系,发现仅15例样本达到RIN>6且28S/18S>0.7的高标准,揭示精子RNA中短片段(如piRNA、tRNA)占比异常升高的降解特征。

关键技术包括:1)临床队列构建(83例精液样本含正常/弱精子症分组);2)低浓度RNA建库(VAHTS Universal V6试剂盒);3)双标准质控(RIN+28S/18S);4)生物信息分析(fastp过滤+HISAT2比对+HTSeq计数)。

【数据描述】
成功测序37例样本中,弱精子症组(A)的RNA降解程度显著高于正常组(N),12例A组样本呈现28S/18S比值>0.7但RIN值波动(5-6)的特征。FPKM分析显示两组存在显著差异表达基因。

【局限性】
样本量较小(37/83)且地域集中,精子RNA的瞬时降解特性可能影响数据完整性。

该研究首次建立精子RNA的质量评估标准,公开数据集为开发弱精子症诊断标记提供资源库。更深远的意义在于,精子RNA可能作为表观遗传载体(Epigenetic carrier)影响胚胎编程(Embryonic reprogramming),这为解析"父系环境记忆传递"机制开辟新途径。正如研究者指出,精子中异常富集的降解产物(如piRNA)可能成为跨代遗传疾病的新型生物标记。

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