Nat Commun：揭示男性精子产生的分子过程有望帮助开发不育症新型疗法

来源：100医药网 2025-03-12 11:19

这项研究首次系统地揭示了细胞间桥在减数分裂中的具体作用机制，研究者指出，细胞间桥不仅参与了生殖细胞的DNA复制和损伤修复，还对转座子（一种可以移动的基因元件）的沉默起到了关键作用。

在当今社会，男性不育问题已经成为一个备受关注的健康热点。据，在美国，49岁以下的男性中超过11%面临不育的困境，这不仅影响了个人和家庭的幸福，也引发了对人类生殖健康未来的担忧；而在这背后，生殖细胞在减数分裂过程中出现的缺陷是导致男性不育的主要原因之一。

减数分裂是精子和卵子形成过程中的关键细胞分裂方式，任何微小的失误都可能导致生育能力的丧失。那么，这些细胞是如何出错的？我们又该如何解决这一难题呢？近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为 Intercellular bridges are essential for transposon repression and meiosis in the male germline 的研究报告中，来自美国罗格斯大学等机构的研究人员或许就能给予解答。

男性不育的原因多种多样，从感染、激素失衡到生殖细胞发育过程中的缺陷，每一个环节都可能成为生育能力的 绊脚石 ，在这些原因中，减数分裂过程中的异常尤其关键，减数分裂是一个高度复杂的过程，它需要细胞精确地复制DNA、修复损伤，并最终形成成熟的精子。然而，一旦细胞间的协同作用出现故障，整个过程就会陷入混乱，这就好比一场精心编排的舞蹈，一旦舞伴之间的配合出现问题，整个表演就会失败。

这项研究中，研究人员揭示了细胞间连接在生殖细胞发育中的重要作用，他们发现，生殖细胞之间的细胞间桥（intercellular bridges）对于精子的形成至关重要，这些细胞间桥就像是细胞之间的 桥梁 ，允许细胞之间进行通信和资源共享。然而，当这些 桥梁 无法正常形成时，生殖细胞就无法完成减数分裂过程中的许多关键步骤，比如DNA复制和DNA损伤修复。文章中，研究人员通过比较完全缺失TEX14基因（一种调控细胞间桥形成的基因）的小鼠和携带部分功能缺失的TEX14突变基因的小鼠，详细分析了细胞间桥在减数分裂中的作用，结果发现，细胞间桥的缺失会导致生殖细胞在减数分裂过程中积累大量缺陷，最终导致细胞死亡和不育。

Tex14是减数分裂期间DNA复制所需要的

这项研究首次系统地揭示了细胞间桥在减数分裂中的具体作用机制，研究者指出，细胞间桥不仅参与了生殖细胞的DNA复制和损伤修复，还对转座子（一种可以移动的基因元件）的沉默起到了关键作用。在正常情况下，转座子的活性被严格抑制，以防止它们对基因组造成破坏，然而当细胞间桥功能受损时，转座子的活性会被释放，这就进一步加剧了生殖细胞的损伤。这一发现不仅为理解男性不育的遗传基础提供了新的视角，也为开发新的治疗方法和男性避孕药物奠定了基础。

该研究不仅帮助我们更好地理解了生殖细胞发育的复杂过程，还为未来的临床应用提供了可能的方向；例如，如果我们能够找到一种方法来修复或替代受损的细胞间桥，或许就可以恢复生殖细胞的正常功能，从而治疗男性不育。此外，这项研究还为开发男性避孕药物提供了新的思路，通过靶向细胞间桥的形成或功能，我们可以设计出一种能够可逆地抑制精子生成的小分子药物。这种药物不仅能够有效避孕，而且在需要时还可以恢复生育能力。

然而，我们也必须认识到，男性不育是一个极其复杂的生物学问题，涉及到数百个基因的协同作用，尽管这项研究为我们提供了一个重要的线索，但要完全解决这一问题，还需要更多的研究和探索。正如研究人员所指出的，细胞间桥只是这个复杂拼图中的一小块，但它的发现无疑为我们提供了一个新的起点。

男性的不育问题一直是生殖医学领域的难题之一，然而随着科学技术的不断进步，我们对这一问题的理解也在逐步加深；从细胞间桥的发现到减数分裂过程中的基因调控，每一步的突破都让我们离解决这一问题更近了一步。虽然我们还不能完全治愈男性不育，但这些研究已经为我们带来了希望。未来，随着更多研究的开展和新技术的应用，我们有理由相信，男性不育将不再是一个无法逾越的障碍。（100yiyao.com）

参考文献：

Sorkin, J., Tilton, K., Lawlor, M.A.et al..Nat Commun16, 1488 (2025). doi：10.1038/s41467-025-56742-9

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