CCDC92通过调控鞭毛内运输和微管内部蛋白分布在小鼠精子形成中的关键作用

本研究揭示了CCDC92基因在小鼠精子形成过程中的重要作用。为解决男性不育中精子形态异常的发生机制问题，山东师范大学的研究团队通过构建Ccdc92基因敲除小鼠模型，结合超微结构分析、蛋白质互作和定量蛋白质组学技术，发现CCDC92通过与IFT-B复合物相互作用并定位于manchette结构，调控精子头部塑形和鞭毛轴丝微管内部蛋白(MIPs)的分布，从而影响精子形态和雄性生育能力。该研究为理解男性不育的分子机制提供了新见解。

　　

男性不育是一个全球性的健康问题，影响着超过3000万男性。其中，精子形态异常是导致男性不育的重要原因之一。精子作为高度特化的细胞，其形成过程涉及复杂的形态变化，包括精子头部塑形和鞭毛形成。然而，这一精密调控过程的分子机制仍有许多未解之谜。特别是被称为manchette的临时微管结构在精子形成中的作用机制，以及鞭毛内运输系统(IFT)如何参与这一过程，都是当前生殖生物学研究的热点问题。

山东师范大学生命科学学院细胞结构与功能研究中心的研究团队在《Journal of Molecular Cell Biology》上发表的研究，首次揭示了CCDC92蛋白在小鼠精子形成中的关键作用。研究人员发现，CCDC92缺失会导致精子头部形态异常和鞭毛结构缺陷，最终导致雄性不育。这项研究不仅阐明了CCDC92在生殖系统中的新功能，还为理解男性不育的病理机制提供了重要线索。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：1)利用CRISPR-Cas9技术构建Ccdc92基因敲除小鼠模型；2)通过计算机辅助精子分析(CASA)评估精子运动能力；3)运用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察精子超微结构；4)采用免疫共沉淀(coIP)结合质谱分析鉴定CCDC92相互作用蛋白；5)基于Astral质量分析器的数据非依赖性采集(DIA)定量蛋白质组学技术分析差异表达蛋白。

研究结果部分，首先在"CCDC92 deficiency leads to male infertility in mice"中，研究人员发现Ccdc92敲除导致雄性小鼠完全不育，精子数量和运动能力显著下降，且大部分精子表现出头部形态异常和鞭毛多形态异常(MMAF)。

在"Loss of CCDC92 causes epididymal sperm abnormalities"部分，通过详细的组织学和超微结构分析，研究人员观察到Ccdc92敲除精子的头部呈现小而圆或不规则形态，顶体分布异常，鞭毛轴丝的"9+2"微管排列紊乱。

"CCDC92 is required for testicular spermiogenesis"部分显示，CCDC92在精子形成的后期阶段发挥关键作用，特别是在精子头部塑形和鞭毛形成过程中。

"CCDC92 regulates the manchette for sperm head shaping"部分揭示了CCDC通过调控manchette微管结构的形成和功能参与精子头部塑形。研究人员发现Ccdc92敲除导致manchette结构严重变形，微管异常延长，进而影响后续的精子核 elongation和顶体锚定。

在"CCDC92 interacts with CEP164 and IFT-B proteins"部分，研究人员通过免疫共沉淀和质谱分析发现CCDC92与IFT-B复合物组分(如IFT74、IFT81等)相互作用，并通过其N端与这些蛋白结合，而C端则与CEP164直接相互作用。

"CCDC92 colocalizes with CEP164 and traffics with IFT along the cilium"部分显示，CCDC92在纤毛基部形