Niche调控精原干细胞命运

<正>常的精子发生是一个由多种因子参与的精密、有序调控的生理过程。精原干细胞的自我更新维持了精原干细胞本身数量的稳定,而其分化成为精原祖细胞的节奏保障了形成精子的规模。睾丸微环境(niche)在精原干细胞自我更新和分化过程中起着举足轻重的作用。该文简要描述了精子发生过程中精原干细胞及其微环境形成过程中所涉及的主要细胞因子及其调控机制,并探讨了该研究过程中所遇到的问题,最后展望了相关基础研究在临床医疗和科学研究领域中的应用前景。     

睾丸巨噬细胞的研究进展

睾丸作为重要的男性生殖器官,具有复杂的生殖-内分泌-免疫调控网路。睾丸巨噬细胞在血管形成、精子发生、类固醇激素生成、免疫抑制和细菌病毒感染等方面有着非常重要的作用。本文通过综述睾丸巨噬细胞的定位、分类、发育来源以及功能等来说明其在睾丸中的地位及意义,以期为研究睾丸巨噬细胞的功能和治疗男性不育症、睾丸炎症等提供理论依据。     

小非编码RNA在精子发生及男性不育中的功能机制

小非编码RNA是一类特殊的基因调控因子,可在转录、转录后和表观遗传水平上调控真核生物细胞的基因表达.大量研究发现,包括piRNA, miRNA和tsRNA等小非编码RNA在哺乳动物雄性生殖细胞中高丰度表达,为精子发生和雄性生殖必需,其表达异常及相关调控通路基因突变与男性不育密切相关.本文总结近期关于小非编码RNA与精子发生相关的研究进展,将主要概述小非编码RNA在哺乳动物精子发生中的生物学功能和作用机制相关最新研究进展,并探讨其异常调控与男性不育的相关性及其在男性不育临床诊治中的潜在应用.     

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。     

精原干细胞自我更新和分化的调控

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）是体内自然状态下惟一能将遗传信息传至子代的成体干细胞,它们能通过维持自我更新和分化的稳定从而保证雄性生命过程中精子发生的持续进行。了解SSCs自我更新和分化的调节机制有助于阐明精子发生机理,并为探究其他组织中成体干细胞增殖分化的调节机制提供依据。然而目前对于SSCs自我更新和分化的调控机制所知甚少。SSCs的更新与分化遵循特定模式,受以睾丸支持细胞为主要成分的微环境及各种内分泌因素如胶质细胞源神经营养因子（GDNF）、维生素、Ets转录因子ERM/Etv5等的调控。本文评述了SSCs更新与分化的模式以及上述因素对其更新、分化的调控,探讨了其中可能涉及的信号通路,以期为本领域及其他成体干细胞相关研究提供借鉴。     

GPX4缺失介导的铁死亡与精子发生

铁死亡是一种不同于坏死和凋亡的程序性细胞死亡,其特征为铁依赖性的脂质过氧化物及活性氧蓄积。铁死亡可影响生精细胞分裂分化、血睾屏障及睾酮分泌,从而影响精子发生,导致男性不育。谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)作为将脂质过氧化物还原为醇的唯一关键还原酶,在铁死亡中发挥着关键作用,并与氧化应激、炎症、焦亡、自噬等病理生理过程密切相关。本文就GPX4缺失介导睾丸细胞铁死亡调控氧化应激、炎症、焦亡、自噬等影响精子发生的相关研究进展进行综述,以期为男性生精障碍的防治提供理论参考。     

外泌体对睾丸微环境调控机制研究及应用进展

外泌体（exsomes）是一类具有生物活性的双层脂质组成的小囊泡,可携带不同类型的信息物质与受体细胞结合,通过信息传递与物质交换,促发受体细胞的表型发生变化。本文总结了在睾丸微环境中,外泌体通过调节细胞因子促进睾丸微环境中细胞增殖、调节细胞免疫维持睾丸免疫环境、调节氧化应激修复受体细胞功能、调节细胞自噬改善生精能力、调节细胞凋亡改善精子发生、调节细胞因子影响睾酮分泌等机制维持睾丸微环境稳态,并对外泌体在男科相关疾病预防、诊断、治疗中的作用进行归纳,外泌体在男性不育、勃起功能障碍、精索静脉曲张、性腺功能减退、前列腺癌等疾病诊疗中具备明显优势。外泌体作为一种新兴的应用物质,随着外泌体工程和提取工艺的不断优化,以及相关机制研究的不断深入,外泌体在男科疾病中的临床运用成为可能,有望成为治疗男科疾病的新手段。     

人类睾丸及附睾的组织化学观察

抗精子发生是男性避孕研究的重要途径之一,精子发生障碍更是男性不育症的常见原因。系统地观察人类睾丸精子发生过程中的组织化学变化,不但有助于了解精子发生过程的代谢特征,还将为避孕药物作用机理的研究以及男性不育症的诊断提供重要的理论依据。     

精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化

精子发生(Spermatogenesis)这一高度复杂的独特分化过程包括精原细胞发育为精母细胞、单倍体精细胞的形成和精子成熟,并以阶段特异性和睾丸特异性基因的表达、有丝分裂和减数分裂以及组蛋白向鱼精蛋白的转变为特征。表观遗传修饰在减数分裂重组、联会复合物的形成、姊妹染色体的结合、减数分裂后精子的变态、基因表达阻遏和异染色质形成过程中发挥着重要作用。其中具有一定组成形式、起抑制作用和/或激活作用的组蛋白甲基化和乙酰化标记,不仅保证了正确的染色体配对和二价染色体的成功分离,并且精确调节减数分裂特异性基因的适时表达。精子发生过程中组蛋白甲基化和/或乙酰化错误会直接影响表观遗传修饰的建立和维持,导致生精细胞异常甚至引发不育。文章旨在对精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化表观遗传修饰的动态变化及其相关酶的调节机制进行综述,为进一步研究精子发生的表观遗传调控,预防男性不育疾病的发生提供基础资料。     

精子发生过程中基因表达转录水平的调控

哺乳动物精子发生于睾丸的生精小管, 是一个高度复杂的细胞分裂和分化过程, 涉及到错综复杂的基因表达调控过程, 包括转录和转录后水平的调控, 其中任何一个环节出错都可能导致雄性不育。因此, 揭示精子发生过程中的分子调控机理, 对发现新的男性避孕方法及治疗不育症有重要意义。文章重点综述了近年有关雄激素及其受体、雌激素及其受体、转录因子和染色质相关因子在精子发生转录水平调控的研究进展。     

哺乳动物精子发生过程中的细胞凋亡及其影响因素

睾丸生殖细胞凋亡是维持精子发生动态平衡,限制生精上皮生殖细胞数量的一个重要生理机制,受多种因素调控。本简要叙述精子发生过程中细胞凋亡的激素调节、基因调控及其他理化等因素的影响及其作用机制。     

睾丸炎

睾丸功能受下丘脑-垂体-性腺轴的激素调节以及睾丸内环境的影响。睾丸中的间质细胞及生精上皮中的支持细胞与生精细胞均参与调节精子发生,以维持睾丸的正常功能。当睾丸受到创伤、外源性感染或发生自身免疫性睾丸炎时,精子发生受损,导致不育。睾丸炎是男性不育的主要病因之一,局部和系统感染以及某些非感染因素均可以引起睾丸炎和附睾-睾丸炎,该领域虽然进行了长期的研究,但仍有许多问题亟待解决,本文简要综述了睾丸炎的基本概念、研究进展及现在存在的问题,希望为相关领域的研究者提供参考。     

MCT在精子发生中的表达规律及调控机制的研究进展

单羧酸转运蛋白(monocarboxylate transporters,MCTs)是哺乳动物细胞膜上一类重要的跨膜转运蛋白,主要负责乳酸盐、丙酮酸盐、酮体等单羧酸类化合物的跨膜转运。MCT基因在睾丸生精上皮细胞发育、分化过程中具有不同程度表达,并通过多种途径调节精子发生过程。开展对MCT基因在精子发生过程的作用研究有助于人们从能量代谢角度进一步阐明生精细胞发育和精子发生的调控机制。本研究着重从MCT在精子发生过程中的表达定位、功能及调节机制进行综述。     

Piwi/piRNA调控异常与男性不育症

男性不育是一个全球性的人口与健康问题,主要病因是少弱畸形精子症或不明原因。最近的生殖生物学和临床医学研究发现了一系列与男性不育相关的基因突变和调控通路,促进了对男性不育致病原因及机理的认识。piRNA(piwi-interacting RNA)是2006年发现的一类动物生殖细胞特异性小分子非编码RNA,通过与Piwi家族蛋白结合形成Piwi/piRNA复合物,在沉默转座子、维持生殖细胞基因组稳定性和完整性、调控生殖细胞发育分化和配子形成等过程中发挥不可或缺的重要生物学功能。近期的研究提示,Piwi/piRNA调控通路异常与男性不育相关。现简要总结和概述了近期关于Piwi/piRNA调控通路在精子发生和男性不育中的生物学功能和机制方面的研究进展。     

MicroRNA参与调控睾丸支持细胞的增殖与粘附功能

精子发生过程需要生精细胞及睾丸体细胞的共同参与,这两种细胞也决定着睾丸的发育及雄性生育力。支持细胞是生精小管中唯一的体细胞,在正常精子发生过程中发挥重要的作用。支持细胞增殖与粘附功能的异常将导致精子发生异常,进而引发雄性不育。近年来研究发现,microRNA (miRNA)可调控支持细胞的增殖与粘附功能,其表达水平在激素、内分泌干扰素和营养状况等多种因素作用下发生特异性变化。本文总结了与睾丸支持细胞增殖与粘附功能相关的miRNA及其作用机制,以期发现并鉴定更多与支持细胞相关的miRNA,进而为探索与支持细胞相关不育症的病因提供理论依据。     

睾丸生殖细胞的凋亡及其调控

睾丸生殖细胞在分化过程中存在自发性和诱发性凋亡,这是清除过量或异常生殖细胞的一种重要途径。生殖细胞的凋亡涉及内分泌、细胞社会组成和基因等多因素的调控。深入了解生殖细胞凋亡的调控机制,明确决定睾丸生殖细胞（Ｇｅｒｍ ｃｅｌｌｓ,Ｇｃ）凋亡机制的分子组成,将为治疗男性不育和开发男性避孕药物奠定理论基础。     

维甲酸与精子发生

维生素A的活性代谢物维甲酸在哺乳动物精子发生过程中发挥着重要的调节作用,但其具体调节机制并不十分清楚。该文拟对睾丸内维甲酸的运输、代谢、信号系统以及维甲酸调控精子发生的研究进展进行简单总结。     

精原干细胞微环境研究进展

精原干细胞(spermatogonia stem cells, SSCs)是一类在睾丸中具有长期自我更新和分化潜能的生殖细胞(germ cells, GCs),即位于基底膜上的组织干细胞,其自我更新和分化受到周围微环境的调控。近年来对SSCs的研究取得了一系列重要进展,为临床治疗部分男性不育患者带来了曙光。其中,微环境对SSCs的调节功能的研究尤为重要,微环境负责整合不同类型的细胞成分、细胞外基质、细胞外调节分子及激素等对SSCs的作用,从而调节SSCs命运。关于SSCs微环境的研究已开始逐步成为干细胞研究的主要内容之一。本文主要对小鼠(Mus musculus)SSCs微环境的细胞组成、调控因子以及特点等研究现状进行了综述,为深入研究SSCs微环境的结构和功能提供背景资料,希望在未来能够通过多种研究模式复用,发现更为丰富的细胞表型和微环境因子。     

维甲酸与精子发生

维生素A的活性代谢物维甲酸在哺乳动物精子发生过程中发挥着重要的调节作用,但其具体调节机制并不十分清楚。该文拟对睾丸内维甲酸的运输、代谢、信号系统以及维甲酸调控精子发生的研究进展进行简单总结。     

基于新一代测序方法的小鼠睾丸出生后发育的转录组研究

哺乳动物睾丸的发育是一个高度复杂而精密的过程.为了从转录组水平研究睾丸正常发育过程中的动态变化,本实验选取了出生后6日龄、4周龄和10周龄的3组小鼠,分别代表其幼年期、青春期以及成年期.应用超高通量的新一代测序技术(RNA-seq),获得了2.11亿条长度为35bp的序列,鉴定出18837个基因,并且发现表达量最高的基因均与精子发生相关.同时,也发现6日龄小鼠睾丸的基因表达谱明显有别于4和10周龄,表明4周龄小鼠已进入性发育期.本文分析了睾丸发育过程中大量与精子发生和体细胞发育相关的基因,找到了MAPK,Hedgehog和Wnt等信号通路在睾丸不同发育阶段中所起的重要作用.这些研究结果加深了对睾丸发育的分子调控机制的认识.本研究也表明新一代测序技术在转录组研究中具有很大优势.