Science子刊：RNA测序诊断男性不育症

　　生物通报道：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，那么如何在临床上判断男性不育，从而加以干预呢？

目前的方法主要是通过精液检测，但正如上文所述，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。近期来自美国韦恩州立大学的研究人员发现精子中含有丰富的RNA群，其中一组精子RNA成分能有助于确定男性不育症。这一研究成果公布在7月8日的Science translational medicine杂志上。

精子中RNA的发现让科学家意识到精子不仅仅是运输父源DNA的载体。一些研究表明精子所携带的一些miRNA能够影响早期胚胎发育及后代的性状，而最新这项研究又进一步证明，精子RNA也可以作为诊断男性不育症的生物标记，因为那些精子缺乏关键性RNA成分的男性往往被证明难以通过自然方式孕育后代。

研究人员通过对能生育和不育男子精液样本进行RNA测序，从中找到了一组RNA群，这个包含648个RNA集群对于男性生育能力至关重要，主要涉及精子发育，活动力，能量产生，受精和胚胎形成的基因。这不仅说明能通过精液RNA分析来诊断不育症，而且也能用于指导不育症患者选择最有效的治疗方式。

研究人员指出，对照组生育健康的精子有一组完整的精子RNA成分，而不育症患者则没有。而且缺乏某些RNA成分会让自然怀孕的成功率从73%降为27%，精子细胞缺失的RNA成分数目越多，受孕的可能性就越低。

不过这些研究成果还需要进行更大规模研究的证实，但总体来说，这一研究发现为不育症诊断和治疗打开了一扇新的窗户。

除了这些RNA以外，精液中piRNA（PIWI-interacting RNA）也十分重要，这是继miRNA之后在2006年发现的一类新型小分子非编码RNA，其大小在24-32个核苷酸之间，特异性地在动物生殖细胞中表达，对于维持生殖系DNA完整、抑制转座子转录、抑制翻译、参与异染色质的形成、执行表观遗传调控和生殖细胞发生等起重要作用。

越来越多的证据表明，piRNAs发挥至关重要的作用介导了表观遗传及转录后沉默转座子。一些研究发现，果蝇中的piRNAs能够借助一种不完美的碱基配对原则，通过miRNA样的机制引导切割转座子源性转录物。由于许多的piRNAs似乎都具有靶向各种mRNAs的能力，研究人员由此提出了一种有趣的可能性：piRNAs有可能像siRNAs一样广泛发挥作用降解了特异的mRNAs。

此前一组中国学者就在一些特异的mRNAs上鉴别出了大约200个潜在的piRNA靶点，这表明piRNA在小鼠的雄性生殖细胞中介导了这些mRNAs的切割。而且重要的是，研究人员证实在精细胞中异位表达抵抗piRNA的靶基因可以阻止精子形成，表明某些piRNA靶标的适当周转（turnover）对正常的精子形成至关重要。

（生物通：万纹）

原文标题：

Absence of sperm RNA elements correlates with idiopathic male infertility