精子IGF2蛋白水平对早期胚胎发育的影响机制及其在辅助生殖技术中的潜在应用价值

本研究针对男性不育症中精子质量与胚胎发育关联不明的临床问题，通过分析27对ART患者精子IGF2蛋白水平与胚胎形态动力学的关系，结合小鼠孤雌生殖模型转录组分析，首次揭示精子源性IGF2通过调控原核形成阶段微管动力学影响早期胚胎发育。该发现为男性不育的分子诊断提供了新靶点，论文发表于《Reproductive BioMedicine Online》。

在全球约17.6%夫妇面临不孕问题的背景下，男性因素导致的不育症仍有30%病因未明。传统观念将精子仅视为DNA载体，但最新研究发现成熟精子携带的RNA和蛋白质在受精和胚胎发育中起关键作用。其中胰岛素样生长因子2（IGF2）作为父源印记基因产物备受关注，但其蛋白形式在精子中的功能仍属空白。卡塔尼亚大学临床与实验医学系的研究团队通过临床队列与动物实验相结合的方式，首次系统阐明了精子源性IGF2蛋白在人类早期胚胎发育中的时空特异性作用机制，相关成果发表于《Reproductive BioMedicine Online》。

研究采用ELISA检测27对ART患者精子IGF2水平，结合时间延迟成像分析胚胎形态动力学；并建立小鼠孤雌生殖模型，通过Smart-seq3单胚胎转录组技术解析IGF2作用通路。队列数据校正了女性年龄、BMI和AMH水平等混杂因素。

研究结果

人类研究

精子IGF2水平与梯度离心后回收精子数呈正相关（r=0.65），且显著加速原核出现时间（t_PNappear，r=-0.22），该效应在调整混杂因素后仍显著。但IGF2对第3天后的胚胎发育阶段无显著影响，提示其作用窗口局限于受精后24小时内。

动物实验

rIGF2处理的孤雌胚胎显示46个基因上调和63个基因下调，富集分析揭示"蛋白结合"（GO:0005515）和"生物过程正调控"（GO:0048518）通路被显著激活，这些通路涉及原核形成必需的微管相互作用机制。

讨论与意义

该研究首次绘制出精子IGF2蛋白的作用时空图谱：在受精首日通过调控微管动力学加速原核形成，而次日则由精子mRNA翻译产物接续作用，至第3天胚胎基因组激活后则由胚胎自身IGF2主导。这种接力机制解释了为何IGF2蛋白仅影响早期事件。尽管未发现与临床妊娠率的直接关联，但精子IGF2水平作为精子质量的新型分子标志物，为男性不育的精准诊断提供了新思路。研究采用的孤雌生殖模型巧妙规避了父源基因组干扰，而时间延迟成像技术则实现了胚胎发育过程的毫秒级解析。

该成果突破了传统"精子仅贡献DNA"的认知局限，揭示了配子间物质传递的精密时序调控。未来研究可扩大样本验证IGF2诊断阈值，并探索其与其它精子因子的协同作用机制。值得注意的是，精子IGF2水平与梯度离心回收率的相关性提示，其在精子筛选技术优化中可能具有应用潜力，为改善ART结局提供了新视角。