Science：为什么有些男性不能产生足够的精子？答案是Y染色体

　　

克里克大学的研究人员发现，Y染色体上的哪些基因调节精子的发育，并影响雄性小鼠的生育能力。这项研究可以帮助我们理解为什么有些男性不能产生足够的精子而导致不育。

男性通常有一条Y染色体和一条X染色体，而女性通常有两条X染色体。科学家们知道，Y染色体对男性生育能力至关重要，但哪些基因最重要，以及它们是如何起作用的，就不太清楚了。

在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中，克里克的一个研究小组通过产生13种不同的小鼠模型来解决这个问题，每一种模型都去除了不同的Y基因，并研究了它们的生育能力。

研究人员研究了这些成年小鼠的繁殖能力，包括观察后代的数量、产生的精子数量以及精子的外观和活力。

他们发现几个Y基因对生殖至关重要。如果这些基因被移除，由于精子缺失或数量减少，无法产生精子干细胞储存库或精子形状或运动异常，小鼠无法生育后代。

有趣的是，其他一些基因在单独移除时没有影响，但在一起移除时确实会导致异常精子的产生。

这是一组三个基因的情况，它们模拟了人类染色体中一个叫做AZFa的区域。AZFa缺失是男性不育最严重病例的常见原因，但很难确定该区域的哪些基因负责。

研究结果表明，许多Y基因在生育能力中发挥作用，如果一个基因丢失，它们可以相互弥补。这也意味着一些不孕症病例可能是由于多个基因同时被删除。

除了调节精子的产生外，一些Y基因在心脏和大脑等其他器官中也很活跃，它们在这些器官中可能非常重要。此外，随着年龄的增长，一些男性可能会因为细胞分裂错误而失去血液中的Y染色体。这种缺失与阿尔茨海默病或癌症等疾病有关，因此实验室现在的目标是了解Y基因缺失小鼠的其他器官发生了什么。

克里克大学性染色体生物学实验室博士后研究助理、第一作者Jeremie Subrini说：“我们的研究表明，小鼠生育所需的Y基因比最初想象的要多。我们看到一些基因是至关重要的，但其他基因具有累积效应。历史上，Y染色体一直被误解。很长一段时间以来，人们认为它对成年人来说并不重要，有些人甚至假设它将完全消失。我们现在知道，情况显然不是这样！”

克里克大学性染色体生物学实验室首席组长、资深作者Jeremie Subrini说：“不孕不育是一个大问题，每6对夫妇中就有1对难以怀孕。在很大比例的病例中，遗传因素，特别是与Y染色体有关的因素是病因。然而，细节很难确定，部分原因是对Y染色体的测序和研究在技术上具有挑战性。

“既然我们已经了解了Y基因，那么开始对更多个体的Y染色体进行测序将是很重要的，这可能会发现无法解释的男性不育原因。随着更多的研究，我们也许有一天能够在制造精子的细胞中替换缺失的基因，帮助夫妇通过体外受精生育孩子。”