原标题:已婚兄弟俩均多年未育,启发医生找到诊病新思路早期胎停的“元凶”藏在男性基因里

(记者孙国根 通讯员辛爱洁)复旦大学附属妇产科医院上海集爱遗传与不育诊疗中心孙晓溪教授、张锋教授和上海市计划生育科学研究所施惠娟研究员等,发现因男性遗传因素导致早期胚胎停育的一个新致病基因(ACTL7A),并利用卵母细胞人工激活技术克服该基因突变导致的胚胎停滞。近日,相关研究论文刊登在最新一期国际学术期刊《科学进展》上。

据孙晓溪介绍,获得有效可移植胚胎是试管婴儿成功的关键,然而,临床上有部分患者夫妇,其精子和卵母细胞看起来都正常,但临床结果常表现为反复早期胚胎停育。一般临床医生将其归因于女性因素而非男性因素,尤其是精子临床诊断为正常时。目前,未见男性遗传因素导致早期胚胎发育失败的报道。

本研究来自一兄弟俩的近亲家系,兄弟俩均已婚,但多年未育。临床诊断结果显示,两人的精子形态和精液常规都表现正常,女方各项检查也均正常,但经过多次辅助生殖技术治疗,胚胎均发育停滞,无有效胚胎可用。最后,两对夫妻都通过供精等方式,获得了健康后代。

这些临床信息排除了女方因素,因此,研究人员怀疑可能是单纯的男方因素而导致的早期胚胎停育。于是,研究人员对这一家系进行全外显子测序分析,结果发现兄弟俩均携带ACTL7A基因的纯合错义突变情况。

研究人员利用基因编辑技术,建立了与患者一致的基因ACTL7A点突变小鼠模型,发现该基因的突变不影响雄性小鼠的精子密度、活力及生殖系统发育,只表现为雄性不育。经透射电镜对精子进一步分析发现,患者和突变小鼠的精子顶体都呈现褶皱脱落的形式,无法贴合在精子细胞核膜上,表现为顶体超微结构缺陷。

进一步研究发现,ACTL7A突变导致顶体缺陷,会引起精子卵母细胞激活因子PLCζ表达降低,且精子赤道区的信号消失,从而引起PLCζ表达量和分布的改变,这是早期胚胎发育失败的原因。基于此,研究人员利用卵母细胞人工激活技术,克服了该基因突变导致的胚胎停滞。

该研究首次发现了导致早期胚胎停育的男性遗传因素及机制,并探索了其干预策略,为临床医生诊断及治疗此类患者提供了新的方向。(孙国根 辛爱洁)