精子发生相关基因的研究进展

哺乳类动物的精子发生历经有丝分裂、减数分裂和精子形成三个阶段,这一特殊的细胞分化过程受多种因素的调控,而生精细胞内基因水平的调节,在精子发生过程中起着决定性的作用.许多生精细胞特异性的基因或转录具有发育阶段特异性表达特征,参与精子发生过程中特异的细胞分化活动,如减数分裂、遗传物质重组、染色质的浓缩和发育后期的一系列形态变化.近年来随着基因克隆、表达及功能研究技术的发展与应用,发现了许多精子发生的相关基因,有的已被证明在精子发生中起重要作用.然而对这一过程中许多现象的关键基因还所知甚少,需要进行更加广泛深入的研究.本文旨在较全面地综述这一领域研究的最新进展,着重讨论了与精子发生有关的转录因子基因、细胞周期相关基因、原癌基因、细胞凋亡相关基因、核蛋白转型相关基因方面的研究,为从事该领域研究的工作者提供参考信息.     

精子发生转录调控机制的研究进展

精子发生过程中的转录调控是由一系列基因表达和调控事件组成的复杂过程,影响精子的形成、质量和功能。转录调控过程介导与精子形成密切相关的基因,包括精子特异性基因、组蛋白基因和其他转录因子的基因表达。这些基因的表达和沉默受到转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA等多种机制的调控。此外,转录调控在精子发生的不同阶段起着不同的作用,包括精原干细胞的自我更新和分化、精母细胞的减数分裂和精子细胞的变形成熟。深入理解精子发生中的转录调控机制对于研究精子形成的生物学过程、解析生育障碍的病理机制以及开发生育问题相关的治疗方法具有重要的意义。     

精子发生过程中翻译后修饰的蛋白质组学研究进展

精子发生由一系列多阶段、复杂的生物学事件所组成,受到多因素的调控。精子发生过程存在翻译延迟的现象,因此转录和蛋白表达水平变化不完全一致。蛋白质的翻译后修饰作为蛋白质功能的重要调控方式,在精子发生过程中起着重要调控作用。近年来,蛋白质组学(proteomics)的发展促进了蛋白质翻译后修饰的解析和功能研究。本文综述了精子发生过程中多种翻译后修饰的蛋白质组学研究进展,并讨论了它们在精子发生、精子功能和男性生育能力中的作用以及它们在未来临床诊疗中的价值。     

香螺精子发生及精子超微结构

本文采用透射电镜技术对香螺(NpatunedecumingiCrosse)精子发生过程进行了观察。结果表明,精原细胞胞质中含有大量的线粒体;初、次级精母细胞的细胞核和大量的线粒体呈极性分布;精子细胞分化过程中,细胞核形态、核内物质以及线粒体的形态发生显著变化;细胞核的核质由不均匀颗粒状浓缩成纤丝状,再浓缩成细线形,最后呈致密均匀状态,细胞核由近圆形伸长为粗线形,具有核后窝;在细胞核后端有8个膨大的线粒体,由卵圆形变为螺旋形,弯曲盘绕在轴丝外部,形成精子的中段;根据细胞核和线粒体的变化特点,将精子形成分为早、中、后三个时期。香螺典型性精子属于进化型,头部呈线形,中段加长,糖原颗粒包围轴丝构成主段。在精子发生过程中,细胞质内没有发达的高尔基复合体和前顶体池,没有观察到香螺精子的顶体。在成熟个体的精巢内,同时存在不具有受精能力的畸变精子。     

秀丽线虫精子发生和精子受精的研究进展

秀丽线虫精子发生过程包括减数分裂和精子活化两个阶段, 通过早期特异基因的表达和后期蛋白分子的翻译后修饰, 精原细胞发育成为具有运动能力的精子。其受精阶段包括精子运动、精子竞争、精卵信号通讯以及精卵融合等过程。通过突变体筛选目前已经获得了一些影响精子发生或受精的突变体, 并且对其中一些突变体进行了基因克隆和功能分析的研究。这些研究不仅对于阐明精子发生和受精的机理具有重大的理论意义, 而且对男性不育的治疗和男性无毒避孕药物的研发可能提供重要的依据。文章阐述了目前在线虫精子发生和精子受精两个方面的研究进展。     

哺乳动物精子体外发生

精子的发生是一个高度复杂而有序的过程 ,涉及到细胞的增殖和分化。体外培养生精细胞在近年来取得了较大进展 ,建立了睾丸组织培养、曲精细管小段培养、支持细胞 生精细胞共培养及藻酸钙胶囊包裹培养等方法。建立生精细胞体外培养模型有助于 :(1)研究精子发生的调控机制 ;(2 )直接对雄性生殖细胞进行遗传修饰 ;(3)用于辅助生育技术 ,治疗精子发生阻滞的患者。如何改善培养条件 ,进一步提高生殖细胞的存活、分化、增殖效率 ,是使哺乳动物体外精子发生发展成为一项适用性较强的技术所必须解决的问题。     

精子发生障碍的遗传学研究进展

育龄人群中约15％的夫妻被不孕不育困扰,其中男方因素导致的不孕不育约占50％.男性不育通常由精子发生障碍导致,呈现为少、弱、畸形精子症,最严重的是无精子症.本文以精子发生障碍为主线,重点综述了非梗阻性无精子症和畸形精子症的遗传学病因研究.近年来,随着高通量芯片和测序技术的快速发展,无精子症和畸形精子症的遗传学因素得以深...     

秀丽白虾精子发生的研究

利用透射电镜观察秀丽白虾的精子发生，并根据染色质及细胞形态的变化将精子发生的全过程划分为五个时期，即精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和精子。在精子发生过程中，细胞器经历了由少到多，到最后解体特化的过程。晚期精细胞中出现单个中心粒，但在成熟精子中消失。棘突由片层复合体衍生物汇集并延伸而成。染色质在精原细胞中为部分异固缩，在精母细胞中高度凝聚为染色体，在精细胞及精子中为均匀非致密态。减数分裂同步率较高。成熟精子中帽状体和棘突构成顶体复合体。     

精子发生过程中蛋白质翻译后修饰的研究进展

精子发生是一个高度复杂且受到精密调控的生物学过程,其中蛋白质作为生命活动的最终执行者,其翻译后修饰发挥着重要的调控作用。精子发生过程中存在多种蛋白质翻译后修饰,如磷酸化、乙酰化、泛素化等,其异常可引起精子发生障碍,严重的甚至可导致不育。随着蛋白质组学技术的快速发展,基于临床不育样本和模式动物的功能研究,可以系统性解析精子发生过程中蛋白质翻译后修饰的动态调节与功能,揭示精子发生的分子调控机制以及男性不育的发病机理。该文就近年来精子发生过程中蛋白质翻译后修饰调控机制,以及少精子症、弱精子症和畸形精子症等临床疾病中蛋白质翻译后修饰的研究进展进行了综述。     

蛋白质组学在哺乳动物睾丸和精子发生中的应用

“蛋白质组学”一词由Wilkins在1994年提出,被称作后基因组时代一个新兴的研究手段.它从整体水平上对组织或者细胞的蛋白质表达、功能、相互作用进行研究,现在成为生命科学未来发展的主要分支之一.睾丸是哺乳动物雄性生殖系统中的一个重要的器官,由曲精小管和间质细胞组成.蛋白质组学在睾丸和精子发生研究上的应用及其技术手段的不断创新,对睾丸功能、生殖机理、生殖疾病的研究起到了极其重要的作用.所以,从蛋白质水平对睾丸和精子发生进行研究,为更好地理解雄性哺乳动物的生殖机理和疾病提供了一个新思路.     

隆线溞精子发生及成熟精子的超微结构

用透射电镜和扫描电镜观察隆线精子的发生过程及成熟精子的超微结构。隆线精子发生经历精原细胞、精母细胞、精子细胞和成熟精子四个时期。精原细胞核染色质凝集成团,细胞质内有线粒体、粗面内质网分布。精母细胞核染色质分散,不均匀地分布于核中,细胞质内粗面内质网聚集。在精子细胞分化形成精子的早期,细胞纵向拉伸,核物质开始浓缩;中期精子细胞呈明显的长条形,精子细胞逐渐移入精巢管腔中央,外围包裹一厚层精子鞘;后期精子细胞已进入管腔中,核物质呈高度浓缩状,细胞质层较少,精子细胞间通过外围精子鞘相互粘连成片。成熟精子分散在精巢管腔中央,外形呈棒状,一端稍钝,一端稍尖,无鞭毛、棘突等附属物;核内染色质解聚,均匀分布在核中,具双层核膜,细胞质层很少,精子鞘为单层,无法确认顶体端。隆线雄性生殖细胞的结构及其发生过程均较高等甲壳动物简单和原始,但在功能上表现出相对的适应性,使以隆线为代表的枝角类能适应复杂多变的生活环境     

SPANX蛋白的研究进展及其与男性生育力的相关性

男性不育症病因十分复杂,遗传、环境、内分泌等许多因素都会导致男性不育。而现今临床上多依据精液常规分析对男性不育做出诊断和治疗,但仅依赖精液常规参数存在一定局限性。探寻男性生育力的潜在生物标志分子是当前男性不育的迫切需求。精子X染色体核结合精子蛋白(The sperm protein associated with the nucleus on the X chromosome,SPANX)是在精子中表达的一类小分子蛋白,SPANX蛋白家族基因定位在X染色体上,它随精子的成熟而迁徙,参与精子结构的形成,在精子成熟的不同时期,蛋白定位和蛋白表达均存在差异。在精液参数正常的不育男性和自发弱精症的男性中,SPANX表达下调;同时在活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)阴性的精子中,SPANXC表达降低,在DNA碎片率低的精子中,SPANX表达增高;这些表明SPANX与男性生育力存在一定的相关性,但其与生育力的影响极其相关机制还需要进一步的研究。     

树qu精子发生的季节性变化

对野外成体树qu进行了不同季节精小管发育的测定和生精上皮细胞学特征的观察。精小管平均直径的高峰值出现在4月，为205.7μm；最低值出现在10月，为88.4μm。1、4月份的生精上皮，表现了高度活跃的精子发生，具有明确周期的12个连续阶段和典型的细胞组合。生精上皮退行性变化最早出现于7月，8月进一步发展，10月最明显。附睾精子数量变表现了类似的季节性波动。表明树qu精子发生的活性期始于仲冬，最盛在春季，退行期始于仲夏，秋季最显著，有一个明显的精子发生的季节性周期。季节性生殖受局部环境因子的调节，光照可能是重要因素。     

可口革囊星虫的精子发生及精子结构

为了探究可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)精子发生过程及结构上的特殊性,用显微及亚显微技术研究了可口革囊星虫的精子发生和精子结构。可口革囊星虫的精巢位于收吻肌基部,为一曲折的带状组织。成熟精巢内可观察到精原细胞、精母细胞以及精细胞等各阶段的生精细胞。在精子形成早期,很多精细胞脱离精巢,以精细胞团的形式掉落到体腔中。精细胞团内的精细胞同步发育为精子后,脱离精子团进入肾管。成熟精子由头部和尾部组成。头部由钟形顶体与鼓形细胞核构成。顶体后段下包于精核的前端。顶体分内、中、外三层,外层有横隔;顶体下腔内有颗粒状物质不均匀分布,中央有一束丝状纤维组成的顶体棒。核物质电子密度高,核内含空泡。无核前窝,具浅的核后窝。尾部分中段和末段,中段由6个(偶见5个或7个)线粒体围绕近、远端中心粒构成;末段细长鞭状,由轴丝及包绕轴丝的质膜组成,轴丝为典型的"9 2"结构。分析认为:可口革囊星虫精子发生过程以及超微结构上存在特殊的结构与机制:①精细胞团保证了精子形成的同步性;②顶体后段下包于精核的前端使精子头部小而灵巧,利于快速运动;③顶体的横隔使精子顶体的牢固性增强,确保受精时顶体反应的正常进行;④中段较多的线粒体使精子具有更强的环境适应性,有利于有效的受精。     

大鼠睾丸曲细精管组织支持细胞/生殖细胞长期共培养与精子发生分析

睾丸体外生殖模型的发展为体外研究睾丸的精子发生分子机制和睾丸毒理学提供了实验工具。很多报道的模型都无法真正地模拟体内复杂的生化分子及功能性相互作用从而导致研究价值有限。该实验拟建立一个体外长期维持睾丸生殖细胞存在,并能持续产生精子细胞的支持细胞/生殖细胞共培养体系。体系中的支持细胞和生殖细胞均由曲细精管组织块迁移到培养皿上,在不添加任何生长因子的情况下维持体外精子发生至圆形精子细胞超过2个月。RT-PCR分析显示,共培养细胞稳定表达cdh1、scp3、tnp2;免疫荧光染色结果显示,CDH1、PLZF、SCP3以及SOX9阳性细胞存在。这些结果例证了体系中同时存在精原干细胞、精母细胞、精子细胞和支持细胞。简单高效的支持细胞/生殖细胞体外共培养体系可用于雄性生殖的分子机制和毒理学研究。     

长链非编码RNA在哺乳动物精子发生中的功能研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)一般是指大于200 nt的RNA,位于细胞核内或胞浆中,不参与蛋白质编码,以RNA形式在表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多个层面上调控基因的表达水平。哺乳动物精子发生是一个精细调控的过程,通过雄性生殖细胞分裂和分化形成成熟精子,且精子发生受到不同阶段特异性基因表达的严格调控,而特异性基因表达又受到大量lncRNAs的调控。虽然lncRNA作为一类重要的基因表达调控因子广泛参与各类生物个体发育进程和疾病的发生,但是精子发生相关lncRNAs的报道并不多,且其生物学功能的研究有待进一步深入。因此,本文对lncRNA的起源、作用机制和在精子发生过程中调控作用的研究进展进行了总结分析。     

白肛海地瓜精子发生及形态的超微结构

通过透射和扫描电镜观察了白肛海地瓜(Acaudina leucoprocta)的精子发生过程及其形态结构,揭示了白肛海地瓜精子发生时期一系列变化,其精子发生分为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、成熟精子5个时期。精原细胞体积最大。精母细胞染色质开始凝集。精细胞前顶体颗粒形成。白肛海地瓜成熟精子的超微结构为原生型,由头部、中部、尾部组成,头部圆形,最前端为顶体,核染色质凝集成团块状,中部是线粒体和中心粒复合体融合成1个超大结构,尾部长约60μm,尾部鞭毛横切面为典型的"9+2"型结构。     

拟目乌贼精子发生的超微结构

应用扫描电镜和透射电镜观察了拟目乌贼(Sepia lycidas)精子的发生过程和超微结构。结果表明,精子发生经历了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和成熟精子五个阶段,其中精细胞可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个时期,精细胞Ⅱ期又可分为前期和后期。细胞核经历了一个横向收缩、纵向拉长的过程,由圆形或椭圆形,变为不规则的纺锤形、稍弯曲的长柱形;核内染色质由絮状,变为絮块状、致密颗粒状、细纤维状、粗纤维状和片层状,直至高电子密度均质状;顶体由圆形,变为头盔形、圆锥形、倒“U”字形,直至子弹头形;线粒体由空泡状经过融合和迁移,变为内嵴丰富的鸡冠状,形成不完全包围鞭毛的线粒体距。成熟精子全长101.28μm,由头部和尾部组成,头部为稍弯曲的长柱形,长7.73μm,宽1.51μm,由顶体和细胞核组成;尾部细长,为93.18μm,为典型的“9 2”结构,由中段、主段和末段三部分组成。     

可吸收缝合线体外降解及在妇产科临床的应用

目的探讨可吸收缝合线在体外降解以及在妇产科临床中的应用价值。方法选取2014年1月~2015年1月在我院妇产科手术患者68例,按照入院顺序随机分为观察组和对照组各34例。对照组采用常规缝合方式缝合,观察组采用可吸收缝合线缝合,观察比较两组患者手术时间、切口愈合时间、切口裂开率及术后并发症(发热、伤口感染)发生情况。结果观察组的手术效果明显优于对照组,术后无不良反应,而且缝合线降解效果良好,组间差异明显,均具有统计学意义(P0.05)。结论可吸收缝合线缝合应用于妇产科手术中,不仅能在体外有效降解,还利于患者术后恢复,有极大的推广和应用前景。