Science子刊发表安徽医科大学合作研究成果

　　

生物通报道  近日中外科学家在一项联合开展的研究中发现精子失去包覆它的一种蛋白质可导致男性不育症发生。这项研究可能带来筛查和治疗不育夫妇的新方法，标志着这一领域的重大突破。相关研究论文发表在7月20日的《科学转化医学》（Science translational medicine）杂志上。

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这项研究工作是由来自美国加州大学、加拿大西蒙菲沙大学、英国莱斯特大学、安徽医科大学、伊利诺大学等机构的13位科学家合作完成的。其中****国家特聘专家徐希平以及安徽医科大学的邢厚恂、唐根富 和Xue Liu教授代表中方参与了这一项目，这一重大科技成果表明我国在这一研究领域已达到了世界先进水平。

男性不育症是一种男性常见疾病，其发病率在10%左右。精子缺失或形状、质量问题是目前临床上确诊男性不育症最常见的原因。然而长期以来让科学家们疑惑是部分的男性不育症患者似乎并不存在精子的质量和数量问题。

在这篇文章中，研究人员经过对500对中国新婚夫妇的测试后发现DEFB126基因变异将导致男性的生育能力下降。DEFB126基因可编码生成一种DEFB126蛋白。EFB126蛋白质属于一类称为防御素的分子，它们是见于粘膜表面的天然杀菌物质。DEFB126是在附睾中制造的。精子在睾丸中制造出来之后储存在附睾这种结构中。在附睾中DEFB126蛋白沉积到精子上形成一层厚膜，包在精子表面并帮助精子穿透女性子宫黏液。当DEFB126基因产生变异出现有两个缺陷的拷贝时，则无法制造出正常的蛋白。研究人员发现尽管这种有缺陷的DEFB126基因的男性精子在显微镜下看上去正常，而且游动也类似于正常精子，但是它们游过被制成类似于人类宫颈粘液的人工凝胶的能力则远远不如。而当研究人员把正常的蛋白质加入到这些精子后，它们就恢复了正常的能力。

研究人员表示这一研究发现不仅可帮助解释许多之前无法了解病因的不育症病例，或还能帮助开发出一种新的测试方法，从而引导不育夫妇直接接受卵浆内单精子注射（ICSI），这种方法是从女性体内取得卵子并且把精子直接注射进去，避免了用来排除其他原因的昂贵检查。

徐希平教授指出，缺少包膜的精子并不总是失败，现在还需要在更广泛的人群中进一步观察它对男性不育症整体的影响。此外，即使对于能够妊娠的夫妇，它也提供了一个对于后期生殖健康重点事件影响的观察机会。对男性进行DEFB126测试和诊断很容易，有着重要的临床意义，为治疗携带DEFB变异基因的男性提供了可能，这是生殖健康转化医学研究的一项里程碑成果。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

A Common Mutation in the Defensin DEFB126 Causes Impaired Sperm Function and Subfertility

A glycosylated polypeptide, β-defensin 126 (DEFB126), derived from the epididymis and adsorbed onto the sperm surface, has been implicated in immunoprotection and efficient movement of sperm in mucosal fluids of the female reproductive tract. Here, we report a sequence variant in DEFB126 that has a two-nucleotide deletion in the open reading frame, which generates an abnormal mRNA. The allele frequency of this variant sequence was high in both a European (0.47) and a Chinese (0.45) population cohort. Binding of the Agaricus bisporus lectin to the sperm surface glycocalyx was significantly lower in men with the homozygous variant (del/del) genotype than in those with either a del/wt or a wt/wt genotype, suggesting an altered sperm glycocalyx with fewer O-linked oligosaccharides in del/del men. Moreover, sperm from del/del carriers exhibited an 84% reduction in the rate of penetration of a hyaluronic acid gel, a surrogate for cervical mucus, compared to the other genotypes. This reduction in sperm performance in hyaluronic acid gels was not a result of decreased progressive motility (average curvilinear velocity) or morphological deficits. Nevertheless, DEFB126 genotype and lectin binding were correlated with sperm performance in the penetration assays. In a prospective cohort study of newly married couples who were trying to conceive by natural means, couples were less likely to become pregnant and took longer to achieve a live birth if the male partner was homozygous for the variant sequence. This common sequence variation in DEFB126, and its apparent effect of impaired reproductive function, will allow a better understanding, clinical evaluation, and possibly treatment of human infertility.