男性不育的遗传学概述.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,男性不育是一个常见的问题，,1/25,男性将有这样的问题发生。,尽管积极的进行研究，但仍有,40%,的病人不明原因。,随着人类基因组计划的完成和功能基因组计划的实施，有可能进一步澄清男性不育的遗传学原因,.,介绍,介绍,染色体异常,47,，,XXY,，,占无精征的,10%,。,特殊的易位，涉及常染色体易位及性染色体的易位。,Y,染色体的微缺失。占无精征及寡精征的,5%,男性不育已知的遗传学原因,介绍,染色体异常,47,，,XXY,，,占无精征的,10%,。,特殊的易位，涉及常染色体易位及性染色体的易位。,Y,染色体的微缺失。占无精征及寡精征的,5%,男性不育已知的遗传学原因,介绍,Bc16-anti-apoptotic increased apoptosis during meiosis,Bclw-anti-apoptotic progressive germ cell loss,Ca/calmodulin dependent protei,n Elongating spermatid defect,Kinase(Camk4),c-ros orphan tyrosine kinase sperm tail angulation and tangling,receptor,介绍,用基因敲除技术研究男性不育的遗传原因已证实了：在常染色体和性染色体上的许多基因对男性生育是必需的，据估计大约有,2000,个不同的基因与男性不育相关，包括影响睾丸的发育，生殖细胞的分化，减数分裂等精子发生的不同阶段。,总之，人类的男性不育的遗传学问题是复杂的，是高度异质的。,介绍,约,10-15%,原因不明的无精子症和,5-10%,的严重少精子症存在,Y,染色体微缺失。已确定了,Y,染色体上三个与精子生成相关的大区域，即,AZFa,AZFb,AZFc,现在又从,AZFc,中分出,AZFd,同时相继识别了一系列不育的侯选基因。,Y,染色体微缺失,介绍,约,10-15%,原因不明的无精子症和,5-10%,的严重少精子症存在,Y,染色体微缺失。已确定了,Y,染色体上三个与精子生成相关的大区域，即,AZFa,AZFb,AZFc,现在又从,AZFc,中分出,AZFd,同时相继识别了一系列不育的侯选基因。,介绍,AZFa:,位于,Yq,近侧缺矢区间,5,内，估计大小,1-3 Kb DFFRY:,配子形成中起作用。,DBY:,可能编码,RNA,解旋酶,UTY:,编码,H-Y,抗原,TB4Y,：编码一个,Y,TymosinB4,同工型，可能涉及到肌动蛋白的作用,介绍,AZFb,延伸于缺矢区,间,5-6,近侧端，估计大小,1-3 Kb,，至今已发现,5,个基因,RBM,：,编码生殖细胞特异的核酸蛋白，其中有,30,多个,RBM,基因和假基因散步于,Y,染色体长短臂上，,编码生殖细胞特异的核酸蛋白，在,AZFb,区至少含有,1,个功能性的,RBM,拷贝。,RBM,家族被特殊表达在精原细胞和早期精母细胞核上，被认为是生殖细胞存在的标志。,介绍,CDY,：,编码一个新蛋白，对精子生成起作用,XKRY,：,编码一个与,XK,相似的蛋白,-,假膜转运蛋白,两者都有多个拷贝，都表达在成人的睾丸上,SMCY,：,编码一个男性特异的组织相容性抗原,eIF-1A:,编码一个,eIF-1A,的同功型，一个必要的翻译启动子,两者可能是单拷贝基因,介绍,AZFc:,位于异染色质临近区，大小约,1.4Mb,近侧区又划分出,AZFd,已识别的基因有,DAZ,，,PRYBPY2,，,TTY2,，,CDY,和,RBM,DAZ:,是多拷贝基因，编码睾丸特异蛋白，该蛋白含,1,个,RBM,功能区和一系列的由,24,个氨基酸组成的串联重复序列称为,DAZ Repeat,介绍,在功能上，,DAZ,可能与结合,RNA,有关,Southern Blot,分析表明可能在精子发生的早期起作用，并在精子细胞转变为精子的过程中起作用。,介绍,位于,3#,染色体上的,DAZL1,基因带有单个,DAZ Repeat.,，与,DAZ,同源，其特异地表达于睾丸组织，突变可能引起常染色体隐性男性不育。,介绍,PRY :,编码一个新蛋白，被假定为氨基,酸磷酸脂酶蛋白,BPY2,：,编码一个未知功能的新基因蛋白,TTY2:,在其转录物尚无重要的开放读码框架发现,上述,3,个基因都特异表达于睾丸，在,AZFc,区有,2,个拷贝，在,Y,染色体其他区域有多个拷贝。,介绍,Y,染色体微缺失和表型的关系,：,n,AZFa,：主要表现为唯支持细胞综合征,n,AZFb:,精子生成受阻在精母细胞阶段,n,AZFc:,变化大，临床可见正常精子数量,-,无精子，病理表现可见精原细胞，精子生成减少,介绍,严格的基因型与表型关系不清楚原因,:,1.,缺少组织病理学分类标准,2.,组织类型可能随时间不同而有所改变,介绍,可观察到大的轮廓,n,Yq,微缺失绝大部分发生于男性无精子症及少精子症中,n,大缺失与严重的精子生成障碍相联系,n,AZFa,缺失不常见（,1-5%,）与唯支持细胞综合症相联系,n,AZFb+AZFc,缺失最常见，与各种生精细胞生成障碍相关联,介绍,检测男性不育新的遗传病因的策略,动物模型,Chlamydomonas,Drosophila,C elegants,mice,Nullizygous mice,，,-/-,。在确定人类男性不育的侯选基因起到重要的作用。,但不能确定由于点突变造成的遗传表型。,介绍,ENU,（,N-ethyl-N-nitrosourea,）,一种强烈的致突变剂，可使精原细胞随机的产生高频,率的点突变,用,ENU,处理后的雄性小鼠，在足够的时间让其生精功能恢复后，与没有处理的雌性小鼠交配产生,F1,代，分析显性，半显性表型或,F1,代再交配分析隐性表型，一旦一群小鼠共享一个表型，用,PCR,连锁分析将其定位，有可能得到与精子发生相关的侯选基因。,介绍,从动物模型得到侯选基因，下一步的鉴定是找出与人类同源的序列,用人,homologues/orthologues,进行鉴定，最终，研究的焦点将集中到人类基因突变在一般人群和不育人群的频率上。,介绍,男性不育病人遗传学检测,目前有限的实验用于男性不育的遗传学诊断。,染色体核型分析,Y,染色体微缺矢,AZFa,AZFb,AZFc,AZFd,AR CAG,的重复次数，在,Lightcycler,上进行毛细管,-PCR,和寡核苷酸荧光杂交，可诊断特异的等位基因的突变。（,Mangasser-Stephen et al,1999;Aoshima et al,2000,）,介绍,随着越来越多的基因突变与男性不育相联系，需要提供迅速，高效，可靠，准确的实验系统。无疑基因芯片技术可以提供检测的平台。在过去的,5,年中，,1000 000,个不同的寡核苷酸能够生产在一张玻片上（,Schulze and Downward,2000,）,相信在不久可用此技术检测男性不育的遗传学病因。,介绍,主流实验室男性不育遗传学检测流程：,通过遗传学检测针对其原因进行有效的治疗,：,如雄激素不敏感综合征的寡精子病人检测出,AR CAG,重复次数,40,次，可用绒毛膜促性腺激素治疗，以刺激睾丸的,Leydig,细胞产生较高的睾酮，较高水平的睾酮可以促进受损的,AR,的转录活性，达到提高精子密度，自然生殖的目的。,介绍,病人的某个表型与已制成的鼠模型的表型相连系，通过睾丸,cDNA,微阵列分析绘出基因表达的功能缺陷图谱，进一步研究对代谢，生化，细胞周期的影响，并在其他的一些不育的病人身上得到证实。这个基因的突变可对治疗提供有用的线索，最终将会产生新的药物来进行积极的治疗。,介绍,结语,遗传学领域目前正处在令人兴奋的时代，对生殖健康及男性不育疾病的认识正在逐步认识。对男性不育的病人用基因芯片技术检测遗传学改变，对病人睾丸基因表达与正常睾丸基因表达的数量差异的研究将成为这一领域研究的中心。,