【摘要】：精子鞭毛多種形態(tài)異常(multiple morphological abnormalities of the flagella,MMAF)是2014年才被正式命名的一類多種精子形態(tài)異常綜合癥,主要表現(xiàn)為精子鞭毛的畸形,如:鞭毛的彎折、斷裂、變短等,但也常常伴隨著精子頭部的畸形。目前已知的與該病癥相關(guān)的基因有:AKAP4、CCDC39、DNAH1、CEP135、CFAP43、CFAP44,但是仍然有大量MMAF患者的病因不明確。我們的研究發(fā)現(xiàn)配子體生成素結(jié)合蛋白(gametogenetin-bindingprotein1,GGNBP1)與精子發(fā)生相關(guān),并可能參與到精子的塑形過程中。GGNBP1是一種睪丸特異性高表達(dá)基因,在小鼠精子發(fā)生的第Ⅺ和Ⅻ期中高表達(dá),同時(shí)它定位在線粒體的內(nèi)膜上,但是GGNBP1究竟在精子發(fā)生過程中扮演了怎樣的角色尚不清楚。因此我們通過CRISPR/Cas9技術(shù)構(gòu)建了 GGNBP1的全身性敲除小鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在得到的第一批后代小鼠中,有一只小鼠的GGNBP1基因發(fā)生了基因編輯,通過測序發(fā)現(xiàn),在其第一外顯子中的起始密碼子(ATG)后有46個(gè)堿基(bp)的缺失,說明GGNBP1敲除小鼠構(gòu)建成功。與野生型小鼠相比,GGNBP1基因敲除的成年小鼠曲細(xì)精管管腔中精子發(fā)生異常,約30%的生精上皮中出現(xiàn)空泡化,曲細(xì)精管中凋亡細(xì)胞增多。在附睪中,GGNBP1缺失導(dǎo)致精子數(shù)目明顯減少,精子活力降低,畸形精子的比例明顯增加,出現(xiàn)多種畸形精子,包括頭部畸形,尾部彎折,頭尾分離等。進(jìn)一步的研究表明GGNBP1基因敲除的小鼠,其精子發(fā)生異常起始于第8期,精子頭部細(xì)胞核染色質(zhì)松散,頂體與精細(xì)胞之間出現(xiàn)空隙。通過電鏡觀察發(fā)現(xiàn),GGNBP1敲除小鼠中,精子頭部細(xì)胞核的致密性下降,頂體發(fā)生異常,頂體呈現(xiàn)空泡化、片段化,長形精子頭部彎折,精子周圍有大量未被移除的胞質(zhì)。這些結(jié)果表明GGNBP1敲除小鼠的表型和臨床上的MMAF病例極其相似。利用稍年幼(3月齡)的小鼠進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與野生型小鼠相比GGNBP1敲除小鼠睪丸的曲細(xì)精管中組織形態(tài)還沒有發(fā)生嚴(yán)重的變化,說明GGNBP1敲除對生精過程的早期階段影響有限,但是,后期精子的塑形過程同樣受到嚴(yán)重的影響,出現(xiàn)大量的畸形精子,特別是尾部畸形精子,說明GGNBP1主要作用于精子形成過程的后期,特別是精子塑形過程。綜上所述,本研究通過構(gòu)建GGNBP1敲除小鼠模型,研究了 GGNBP1敲除小鼠精子發(fā)生異常的現(xiàn)象及部分機(jī)制,探討了 GGNBP1與MMAF之間的關(guān)系,進(jìn)一步的研究將對MMAF病癥的發(fā)病原因以及臨床診斷治療提供理論依據(jù)和指導(dǎo)性意見。
【圖文】：

圖１．１哺乳動(dòng)物曲細(xì)精管細(xì)胞分布逡逑

圖１．３小鼠精子發(fā)生圖逡逑伴隨著染色質(zhì)的濃縮、精子頂體的延長，圓形精細(xì)胞開始向長形精子變化，逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R698.2

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本文編號：2590669