微小RNA与弱精子症发病机制的相关研究进展
精原细胞,生殖细胞,睾丸,1睾丸组织中的miRNA,2miRNA与精子发生,3miRNA与弱精子症,4结论和展望
王欢,江莉精子发生是一个复杂的多因素调控过程,二倍体的精原细胞经过一系列生化、生理和形态学的改变,形成单倍体精子。染色体异常、基因调控异常,环境因素、感染因素、免疫因素、内分泌失调,以及其他疾病如精索静脉曲张、输精管阻塞、抗精子抗体、隐睾症、逆行射精、睾丸癌、继发睾丸创伤等,可导致精子发生障碍从而引起男性不育。其中,弱精子症是最常见的男性不育症类型,指精液中前向运动的精子数量(A类和B类)低于50%或快速直线前向运动的精子数量低于25%的病症,主要特征表现为精子活力差,前向运动能力低。约70%的不育男性存在不同程度的弱精子症[1],至今对其发病机制尚未能确切阐明。目前普遍认为,基因调控异常是弱精子症发病的中心环节。近年来,微小RNA(microRNA,miRNA)功能的研究正在不断深入,其主要研究热点包括细胞的增殖分化和凋亡、胚胎发育、癌症发生和恶变、病毒感染等。在男性不育研究领域,研究者们一致认为,miRNA通过调控其特异的靶基因转录和翻译而影响精子发生过程。在此,本文对miRNA在弱精子症发病机制中参与调控作用的研究进行综述。
1 睾丸组织中的miRNA
miRNA是单链、内源性的非编码小分子RNA,长度为22~24个核苷酸。miRNA基因在细胞核内通过RNA聚合酶Ⅱ转录产生初始转录本,即pri-miRNA,然后在Drosha RNase酶的作用下剪切为60~70 bp的miRNA前体(pre-miRNA),pre-miRNA通过核内的转运蛋白Exportin-5转运到细胞质中,再由Dicer进一步剪切成为成熟的miRNA。这些成熟的miRNA与靶向mRNA的3'非编码区(3'UTR)碱基互补配对,在转录后对基因的表达进行负向调控,从而引起靶向mRNA的降解或翻译抑制[2]。miRNA主要是对内源性mRNA进行修饰,并且在表达上具有发育时序性和组织特异性,参与细胞的生长、增殖和凋亡等过程。
miRNA在哺乳动物的睾丸、附睾、精原细胞、精子和精浆中广泛表达[3]。2013年,YANG等[4]首次用Solexa高通量测序技术检测人类睾丸miRNA,发现770个已知的miRNA和5个新的miRNA。采用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)对这些miRNA进行验证,结果表明,检测到的miRNA在人睾丸中均有表达,以let-7家族的表达最为明显,其中let-7f-5p、let-7a-5p、let-7c、let-7b-5p、let-7g-5p的表达最为丰富。
miRNA在灵长类动物的成熟和未成熟睾丸组织存在差异表达 ......
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