男性不育研究新领域——线粒体DNA对精子的影响

2021-03-08 MedSci原创 MedSci原创

虽然线粒体DNA不会遗传给后代,但可通过影响精子质量来导致不育。

不孕不育的定义是一对夫妇一年以上未采取任何避孕措施,性生活正常而没有成功妊娠。这是一个公共健康问题,影响着全球约10%的夫妇。其中有50%的病例涉及男性因素,包括单独因素(30%)和与女性共同因素(20%)。这些数字还在上升,有研究表明过去10年里男性精子质量显著下降。此外,尽管世卫组织对不育的分类具有明确的临床意义,但也有一些局限性,特别是对自发性妊娠的预测价值较低。因此,其他超出常规观察范围的精子因素可以让我们更好地了解某些男性生育问题,甚至可以解释某些无法解释的不孕病例。为了更好地了解男性不育症的发病机制,提高其诊断管理水平,有必要进一步了解精子病理生理学。

pixabay.com

精子最著名的作用就是使卵母细胞受精,并将父亲的基因组传递给后代。这些高度特化的细胞有一个独特的结构,它包含了每个受精阶段和胚胎发育所必需的所有元素。熟的精子由头部、细胞核、颈部和鞭毛组成,鞭毛中包含一个带有线粒体螺旋的中段。线粒体是细胞能量生产的中心,但它们也有各种其他功能。虽然线粒体被认为是精子必不可少部分,但其确切的病理生理作用和功能是非常复杂的此外,线粒体只是间接参与细胞质遗传,因为它们的DNA,即父性线粒体DNA,不会传递给后代。

近日,有研究者总结了有关精子中线粒体的现有文献,特别是与人类相关的文献,以更好地理解男性不育可能涉及的异常现象,该论文已发表在Human Reproduction Update期刊上。

研究者使用PubMed来搜索MEDLINE数据库中关于人类精子和线粒体的同行评议的原始文章和评论。搜索使用的关键词分为三类:线粒体或线粒体DNA、精子;精子、活性氧物种;钙、凋亡或信号通路。这些关键词与其他相关的搜索短语结合在一起。这些文章的参考文献被用来获得更多的文章。

研究发现,精子线粒体具有独特的结构和功能特征。它们处于新陈代谢的中心,使精子在到达受精部位的过程中使用不同的能量底物。它们还参与氧化还原平衡、钙调节和凋亡途径,这些是鞭毛运动、获能、顶体反应和配子融合所必需的。因此,在许多情况下,这些不同功能中的任何一种的恶化都很可能与精子参数和/或生育能力的改变有关。线粒体基因组和精子质量之间的联系似乎更为复杂。精子中mtDNA的数量和mtDNA的大量缺失与精子质量直接相关。相比之下,突变的影响似乎更加异质,这取决于它们的致病性。

精子中线粒体的功能及其对生殖功能的多种潜在的有害影响

线粒体在生殖中的作用,特别是对配子质量影响的重要性,近年来随着一些关于这个问题的出版物的出现,开辟了不孕症研究和理解的新领域。虽然卵母细胞线粒体被认为是早期胚胎发育所必需的,父系线粒体在受精后似乎是非必需的,但其对精子功能和受精至关重要。在当前精子质量显著下降的背景下,这对更好地了解男性不育是非常有趣的。

参考文献:Magalie Boguenet, Pierre-Emmanuel Bouet, Andrew Spiers, Pascal Reynier, Pascale May-Panloup. Mitochondria: their role in spermatozoa and in male infertility. Human Reproduction Update, dmab001, https://doi.org/10.1093/humupd/dmab001



版权声明:
本网站所有注明“来源:梅斯医学”或“来源:MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (4)
#插入话题
  1. 2021-07-28 lily81713

    学习

    0

  2. 2021-03-09 carrotlyl

    嘿嘿😁

    0

相关资讯

Hum reprod update:新型的预防线粒体疾病的再生性技术

细胞核移植的应用或许可以成为阻断母系遗传性的线粒体DNA(mtDNA)突变的一种新型再生性治疗方式。mtDNA的致病性突变会导致广谱的寿命限制性疾病,统称线粒体病,目前尚没有几种有效的治疗方式,而且未有治愈的病例。mtDNA的很多特性给关于女性是否携带致病性mtDNA突变以及如何干预可以降低子代患线粒体病的风险方面的遗传咨询带来挑战。胚胎植入前遗传学诊断(PGD),是目前现有的临床治疗手段,但不是

新合成的线粒体DNA会引发炎症

当免疫细胞识别出感染的一般特征时,如存在于多种细菌中的脂多糖(LPS)分子,先天免疫反应就会进行防御。然而,不适当地释放先天免疫反应会导致自身免疫紊乱。更好地了解先天免疫反应是如何调控的,可能会改善此类疾病的临床治疗。钟等人在198页的报告中指出,线粒体细胞器中的DNA合成在触发先天免疫反应中起着关键作用。线粒体可以调节免疫功能细胞对感染和组织损伤有反应。例如,这些细胞器可以产生促炎或抗炎信号

Chest:循环线粒体DNA作为重症患者死亡率的预测因子

由此可见,人们越来越关注mtDNA作为重症患者死亡率的预测因子。大多数研究规模较少,缺乏验证队列,并利用不同的方案来测量mtDNA。AUROC分析通常表明mtDNA与死亡率之间存在统计学上的显著相关性。mtDNA方案的标准化和大型、前瞻性、多中心试验的完成可能有必要明确mtDNA的临床有用性。

Chest:创伤和败血症患者的血浆线粒体DNA水平与急性呼吸窘迫综合征相关

由此可见,在两个严重疾病人群中血浆mtDNA水平与ARDS发生率相关。如果有支持的临床前数据,研究人员的发现可能表明循环线粒体DNA与肺损伤之间存在潜在的联系,值得作为ARDS的潜在靶向进行下一步研究。

Blood Adv:通过线粒体DNA突变追踪造血克隆动态变化

中心点:追踪外周血体细胞的mtDNA突变可以对克隆动力学进行纵向评估。该方法可以在不依赖基因标记的情况下进行克隆推演。摘要:目前我们追踪人体体内细胞动态的能力有限。近日,Blood adv上发表了一篇文章,研究人员展示了如何通过线粒体DNA(mtDNA)的体细胞突变来纵向追踪人造血干细胞/祖细胞的动态输出。通过对一位个体3年来的血液样本进行分析,发现体细胞mtDNA序列突变和进化,提示可通过遗传标

循环线粒体DNA可预测COVID-19患者不良结局和死亡风险

线粒体DNA(mtDNA)是一种独特的DNA分子类型,是在细胞线粒体内发现的脱氧核糖核酸特殊形态,通常驻留在细胞的能量工厂中。线粒体DNA一旦释放到血液,这表明体内正在发生某种特定类型细胞的死亡。