人类无精子症新基因TDRD7突变导致精子形成障碍的分子机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81771645
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    56.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0405.精子发生异常与男性不育
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Azoospermia is a type of common disorder which leads to serious deterioation to male reproductive health. On the base of two unrelated consanguineous Chinese families and knockout mice model study, we identified a novel gene TDRD7, one of the components of chromatoid bodies (CBs), leading to human azoospermia, with its loss-of-function mutations leading to azoospermia via arresting of spermatogenesis at the spermiogensis stage, during which a round haploid spermatid develops into an elongated spermatozoon. Since CBs are known to be involved in nucleic acid metabolism in spermiogensis, we hypothesize that TDRD7 function loss leads to lack of properly assembled CBs, which protects and regulates and the mRNA required for acrosome and tail cilia formation. To confirm this hypothesis, Tdrd7 knockout mice is used as the research model, and RNA-Seq, miRNA sequencing and proteomics technology will be performed to screen the differentially expressed genes and miRNAs regulation target Tdrd7 gene in testicular tissue from wild mice and knockout mice. Differentially expressed genes and proteins will be examined to understand their roles and interaction during spermiogensis. Several key genes will be selected to further functional validation. Finally, validation will be performed using molecular biological techniques, such as RNA interference, overexpression, Co-IP, immunofluorescence, et al., in the patients’ fibroblast and HEK 293T cell line. In summary, this study intends to find a complex biological network regulated by TDRD7 during spermiogensis and provide the useful data for the biological studies of spermiogensis.
无精子症是一种严重损害男性生殖健康的常见疾病。我们前期研究发现TDRD7是导致人类无精子症的新基因,其缺失导致精子形成障碍。由于TDRD7是拟染色体的关键组分,在精子形成中参与RNA加工与储存,本研究设想,TDRD7缺失破坏拟染色体结构,使精子形成相关的RNA转录、降解及蛋白调控异常,导致精子形成受阻。为证实此假说,本研究拟以Tdrd7基因敲除鼠为模型,通过RNA和miRNA测序及蛋白质组学技术,筛选野生型鼠和敲除鼠睾丸组织中差异表达基因和Tdrd7基因靶向调控的miRNAs,聚类分析其与精子形成中拟染色体、顶体和鞭毛结构等的调控关系,挑选关键的分子,采用过表达、Co-IP、免疫荧光等技术,在TDRD7缺陷患者成纤维细胞及HEK 293T细胞系上验证。本研究拟通过筛选与精子形成相关的RNA及蛋白质,探讨其变化与TDRD7突变的作用关系,为精子形成过程中的转录后调控网络提供新的生物学知识。

结项摘要

基因突变引起的精子发生障碍是导致男性不育的重要原因,我们前期的研究发现核糖核蛋白(RNP)颗粒组分TDRD7突变可同时导致先天性白内障和男性不育,但具体分子机制不清楚。本研究在前期基础上发现Tdrd7缺失可导致Tdrd7敲除鼠胚胎成纤维细胞自噬体降解受阻,即自噬体不能与溶酶体融合形成自噬溶酶体,进而表现为自噬体异常积累。随后在Tdrd7敲除鼠眼睛和睾丸组织中通过RNA-Seq发现自噬降解受阻的关键调节分子TBC1D20同时在眼睛和睾丸组织中显著下调。并进一步在体内外通过生化实验发现TDRD7可直接结合TBC1D20的mRNA,其缺失可下调TBC1D20的表达导致自噬体降解受阻,最终导致先天性白内障和男性不育。此外,我们对收集到的特发性男性不育患者进行全外筛查,在另一个NOA与CCs的近亲家系中发现了TDRD7纯合移码突变;与此同时,我们还意外的发现了多个导致男性不育的新基因,如,发现RPL10L和M1AP等是导致严重少精子症的新基因,发现DNAH10和SPEF2等基因突变可导致弱畸形精子症。以上研究结果累计发表28篇SCI论文,这些研究结果将为这类患者的遗传咨询和生育治疗提供重要的分子基础。

项目成果

期刊论文数量(28)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Combinations of exonic deletions and rare mutations lead to misdiagnosis of propionic acidemia
外显子缺失和罕见突变的组合导致丙酸血症的误诊
  • DOI:
    10.1177/1362361315589477
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Clinica Chimica Acta
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Wang H;uo;Meng Lanlan;Li Wen;Du Juan;Tan Yueqiu;Gong Fei;Lu Guangxiu;Lin Ge;Zhang Qianjun
  • 通讯作者:
    Zhang Qianjun
Reproductive risks and preimplantation genetic testing intervention for X-autosome translocation carriers
X常染色体易位携带者的生殖风险及植入前基因检测干预
  • DOI:
    10.1016/j.rbmo.2021.03.010
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Reproductive BioMedicine Online
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Yuan Shimin;Cheng Dehua;Luo Keli;Li Xiurong;Hu Liang;Hu Hao;Wu Xianhong;Xie Pingyuan;Lu Changfu;Lu Guangxiu;Lin Ge;Gong Fei;Tan Yue-Qiu
  • 通讯作者:
    Tan Yue-Qiu
Advances in Identification of Susceptibility Gene Defects of Hereditary Colorectal Cancer
遗传性结直肠癌易感基因缺陷鉴定研究进展
  • DOI:
    10.7150/jca.28542
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Cancer
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Liu Qiang;Tan Yue Qiu
  • 通讯作者:
    Tan Yue Qiu
Whole-genome mate-pair sequencing of apparently balanced chromosome rearrangements reveals complex structural variations: two case studies
明显平衡的染色体重排的全基因组配偶对测序揭示了复杂的结构变异:两个案例研究
  • DOI:
    10.1186/s13039-020-00487-1
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Molecular Cytogenetics
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Tan Ya-Qi;Tan Yue-Qiu;Cheng De-Hua
  • 通讯作者:
    Cheng De-Hua
In-Frame Variants in STAG3 Gene Cause Premature Ovarian Insufficiency
STAG3 基因的框内变异导致卵巢早衰
  • DOI:
    10.3389/fgene.2019.01016
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Frontiers in Genetics
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Xiao Wen-Juan;He Wen-Bin;Zhang Ya-Xin;Meng Lan-Lan;Lu Guang-Xiu;Lin Ge;Tan Yue-Qiu;Du Juan
  • 通讯作者:
    Du Juan

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其他文献

两种FSHR基因新突变导致的卵巢抵抗综合征研究
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
    10.13602/j.cnki.jcls.2015.05.11
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    谭跃球
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
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  • 作者:
    欧阳琦;谭跃球;龚斐;卢光琇;林戈;胡维新
  • 通讯作者:
    胡维新
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
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    --
  • 作者:
    涂超峰;袁诗敏;蒙岚岚;罗爱祥;谭跃球
  • 通讯作者:
    谭跃球
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中华实用儿科临床杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭跃球
  • 通讯作者:
    谭跃球

其他文献

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谭跃球的其他基金

C12orf40双等位基因突变通过减数分裂联会异常导致非梗阻性无精子症的分子机制研究
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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