NR5A1基因新错义变异c.584C>T（p.Ser195Phe）与塞内加尔男性不育的基因型-表型关联研究

本研究针对撒哈拉以南非洲人群NR5A1基因变异数据匮乏的现状，首次在塞内加尔不育男性中开展NR5A1基因筛查，发现83%患者携带至少一种变异，包括新型铰链区错义变异c.584C>T（p.Ser195Phe），该变异与小阴茎、睾丸发育不良和无精子症显著相关，为男性不育的遗传诊断提供了非洲人群证据。

　　

在全球范围内，不孕不育影响着约17.5%的育龄夫妇，而在撒哈拉以南非洲地区，这一比例高达11%-25%。尽管男性因素导致近半数不孕病例，但社会认知仍长期将不孕归咎于女性。男性不育的病因复杂多样，包括解剖异常、环境因素、感染以及日益受关注的遗传因素。据估计，遗传原因约占男性不育病例的10%-15%，其中染色体异常和Y染色体微缺失是最常见的遗传缺陷。近年来，单基因缺陷在性别决定和类固醇生成中的作用逐渐受到重视。

在众多相关基因中，NR5A1（核受体亚家族5组A成员1）基因位于9号染色体q33.3区域，编码Steroidogenic Factor 1（SF-1，类固醇生成因子1）。这个461个氨基酸组成的转录因子在肾上腺和性腺发育以及类固醇生物合成的调控中扮演着关键角色。在睾丸中，SF-1激活SOX9基因的转录（该基因对Sertoli细胞分化至关重要），并促进抗穆勒氏管激素（AMH）表达，在男性性分化过程中促进穆勒氏管退化。SF-1还调节Leydig细胞中的睾酮合成，促进男性内外生殖器的发育。

尽管NR5A1基因变异与生殖障碍的关联已在欧洲、亚洲和美洲人群中得到证实，但来自非洲人群，特别是西非人群的数据仍然极其有限。这种代表性不足限制了包容性遗传筛查工具的开发，阻碍了全球范围内公平的诊断和治疗策略发展。在此背景下，研究塞内加尔男性中的NR5A1变异为理解基因型-表型关系提供了独特机会，能够为这一 underrepresented population（代表性不足人群）的独特遗传背景提供重要数据。

为解决这一问题，研究人员开展了这项探索性试点研究，旨在评估在该背景下进行靶向遗传筛查的可行性。主要目标是识别罕见的NR5A1变异，并为未来西非男性不育遗传基础研究提供初步证据。

研究团队采用了多项关键技术方法：通过横断面研究设计纳入23名塞内加尔不育男性；使用Sanger测序技术对NR5A2基因第2-7外显子进行测序；利用生物信息学工具（包括SIFT、PolyPhen-2、REVEL等）进行变异功能预测；应用ACMG标准进行变异分类；使用Fisher精确检验进行基因型-表型关联分析。所有测序变异已存入GenBank数据库（登录号：OR834987，OR892276至OR892296）。

3.1. 临床特征

23名不育男性平均年龄31.1±6.5岁，大多数表现为精子发生障碍（无精子症或严重少精子症，n=19），4名患者为隐匿精子症。临床检查发现10名患者存在睾丸发育不良，3名有男性乳房发育，2名有小阴茎，1名有尿道下裂，1名有腹股沟疝。4名患者具有与性发育异常（DSD）一致的核型（47,XXY/46,XY嵌合或47,XXY/46,XX），所有这些患者都表现出非常严重的精子发生障碍。

3.2. NR5A1变异的识别和分布

在23名不育塞内加尔男性中共鉴定出26个不同的NR5A1基因变异。92.3%（24/26）的变异位于第4外显子，该区域编码SF-1蛋白的DNA结合域（DBD）和铰链区。这些变异包括同义和非同义替换，主要以杂合状态存在。

3.3. 无NR5A1变异的患者

23名不育男性中，4名患者（ID 10、11、12和15）未携带任何NR5A1变异。临床上，这些患者表现为无精子症（n=3）或隐匿精子症（n=1），生殖器检查正常，无重大异常。其中两名患者睾丸体积减小。激素谱显示FSH和LH值处于正常上限或轻度升高。

3.4. 新型错义变异和共现NR5A1变异的发现

研究鉴定出一个新型杂合错义变异c.584C>T（p.Ser195Phe），位于SF-1铰链区的高度保守区域，在三个无关个体中发现。所有三个个体都表现出重叠的临床特征，包括小阴茎、睾丸发育不良和精子发生障碍。该变异在主要公共数据库（gnomAD、dbSNP、HGMD）中均不存在，多个计算机预测工具将其分类为潜在有害变异。

3.5. 基因型-表型相关性

基因型-表型相关性分析显示NR5A1变异与精子发生障碍（最常见的临床特征，占60.8%）之间存在显著关联。携带多个NR5A1变异的患者 consistently表现出更严重的生殖表型，特别是小阴茎、睾丸发育不良和无精子症的三联征。

研究结论表明，NR5A1基因在塞内加尔不育男性中表现出显著的遗传多样性，强化了其在人类精子发生和性发育中的关键作用。新型错义变异c.584C>T（p.Ser195Phe）与严重不育表型相关，包括小阴茎、睾丸发育不良和无精子症。这些发现强调了将基因组研究扩展到 underrepresented populations（如撒哈拉以南非洲人群）的重要性，为男性不育的遗传基础提供了宝贵的新见解。

讨论部分指出，研究结果支持NR5A1相关发病机制中的累积或寡基因效应。携带多个变异的患者 consistently表现出更严重的表型，说明SF-1功能受到了叠加或协同破坏。值得注意的是，共现变异如p.Gly123Ala/p.Pro129Leu和p.Ser195Phe/p.Arg191Cys与最显著的表型相关，这与Kouri等人提出的寡基因模型一致。这些观察结果强调了在评估 underrepresented populations临床严重程度时评估联合基因型的重要性。

该研究发表在《Journal of Genetic Engineering and Biotechnology》上，为西非地区男性不育的遗传诊断和个性化管理策略提供了重要科学依据，填补了非洲人群NR5A1基因变异数据的空白，推动了全球生殖遗传学研究的均衡发展。