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做试管婴儿时,发现有SPINK2基因缺陷意味着什么?

时间: 2020-10-16 15:03:47 作者:海外文献整理

什么是SPINK2基因?

SPINK2基因又叫丝氨酸肽酶抑制剂2型(serine peptidase inhibitor Kazal type 2),丝氨酸肽酶是一种蛋白酶系,属于胰腺蛋白酶的一种,主要促使人体中的氨基酸,尤其是丝氨酸分解成小分子肽。现代研究发现,如果SPINK2基因出现纯合/杂合错义突变,会导致原发性精子畸形和精子多条鞭毛形态异常,是导致男性无精/少精和男性不育的罪魁祸首。AK7缺陷会导致男性生育能力低下,只能产生很少的精子,而且精子数量减少,精子活力受损,形态异常的精子比例很高。即便通过二代试管婴儿(ICSI,卵胞浆内单精子注射)勉强受精,受精卵(胚胎)也会在发育过程中死亡。因此,必须依靠三代试管婴儿技术(PGD),在胚胎植入前进行基因检测,将有AK7突变问题的胚胎予以剔除,才能保证正常的生育能力。

SPINK2基因突变对于男性生育的影响

无精症是男性不育的常见原因,其特征是在射精时没有精子。而SPINK2基因突变又可分为两种情况,如果是纯合突变,则基本是以无精症表型为主;如果是杂合突变,则是以少精症/弱精症为主,而且精子畸形率非常高。

研究表明,SPINK2基因对于男性精子来说,主要负责调控精子主体的顶体蛋白酶的合成。这种顶体蛋白酶,主要蛋白酶诱导的应激,进一步的分析表明,在SPINK2缺失的情况下,蛋白酶诱导的应激会引发高尔基体断裂,并阻止顶体生物发生,导致精子细胞分化停滞。

这些结果表明,SPINK2在中和丝氨酸蛋白酶向顶体蛋白酶的细胞传递过程中是必要的,它的缺失导致了杂合突变的精子畸形症和纯合突变的无精症。

SPINK2基因突变,引起精子生成障碍的机理研究

精子发育可细分为三个主要步骤:

  • 二倍体生殖细胞的增殖
  • 减数分裂,亲本基因的重组和单倍体细胞的产生
  • 精子生长,即圆形精子细胞转化为身体中最小和最特化的精子

最近,有六个基因的缺陷与人类无精症有关,大多数基因负责编码减数分裂控制蛋白,如TEX11、TEX15、SYCE1或MCM8,功能蛋白的缺失会导致减数分裂的阻滞。我们观察到SPINK2从精子细胞阶段开始表达,从而证实减数分裂后异常可能导致无精症。我们认为SPINK2在合成后不久中和顶体蛋白酶的作用是必要的,在它们可以安全地储存在顶体酶中之前,它们通常保持休眠状态,直到在顶体反应期间释放。研究还表明,在SPINK2缺失的情况下,蛋白酶诱导的应激启动高尔基体断裂,导致精子细胞分化受阻,这会导致精子细胞从输精管上皮脱落。这一基因缺陷的分子病理生理学特征的发现,将打开了一些新的治疗前景,比如可能允许精子发育功能的恢复。

如何解决AK7基因缺陷引起的男性不育?

解决方案有2项,一项是基因检测予以确诊,一项是试管婴儿予以阻断。

前者推荐小蓝盒PRO,这是一滴血解锁两性健康密码,270种“性”基因相关检测,从根源上了解自己的“性”机能,采用无痛采样一滴血准确定量及突破性样本保存技术,让客户足不出户享受私密安全,并享有配套产品一体化咨询和周期检测持续跟踪等服务。

尤其是小蓝盒PRO基因型(男):可以检测16种与男性机能相关疾病的164个基因检测,包括SPINK2基因检测,全面了解男性的精子形成、输精管发育、精子钻孔能力等男性生育能力情况。

而后者推荐三代试管婴儿技术(PGD),PGD又叫胚胎植入前筛查,现在也有叫植入前基因检测(PGT-M),是一种检查胚胎基因或染色体异常的基因技术,经过测试的胚胎如果没有基因异常,将放回子宫继续发育。从临床上看,胚胎通常是在出生后2-6天植入子宫的(即新鲜胚胎移植),但现在,更常见的是冷冻胚胎,以便让女性有更多的时间调理身体,方便后续植入。

这一技术和常规的试管婴儿技术(IVF)非常类似,所不同的是,PGD会对植入前的胚胎做进一步的基因检测,从中排除掉有染色体异常或遗传病的胚胎,从而保证植入子宫体内的胚胎不会有SPINK2基因缺陷,从源头上避免了将男性不育遗传给后代的可能性。

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