SEPT12基因突变导致弱畸精子症引起男性不育

SEPT12 gene mutation leads to asthenospermia and male infertility

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摘要目的研究septins基因家族成员SEPT12在人类精子发生过程的作用及其对精子运动力和精子超微结构的影响.方法对收集的375例弱畸精子症患者外周血提取DNA进行全外显子测序(WES),筛选出一例携带SEPT12复合杂合突变的特发性不育患者,行Sanger测序验证,家系共分离分析.用苏木精-伊红染色(HE)及扫描电镜(SEM)分析患者精子形态畸形,透射电镜(TEM)分析精子超微结构缺陷.然后,通过Western blot及免疫荧光(IF)分析突变对其蛋白水平及位置的影响及缺陷结构标志物位置及水平的变化情况.结果在1位弱畸精子症患者中筛选并鉴定SEPT12 基因复合杂合突变 c.C332A(p.T111K)和 c.406_416 del TGCTCGTATTG(p.q 136 VFS*39).Sanger 测序验证,符合家系共分离遗传模式.突变导致其蛋白表达缺失、精子活力降低和精子形态畸形,主要包括短尾、卷尾、精子头部不规则.精子超微结构显示精子鞭毛中段与主段连接处的环缺失、精子头部顶体膜脱落、核空泡.精子鞭毛中段线粒体鞘排列紊乱、中央二联管缺失、微管双联体缺失及部分放射轴辐缺失.Western blot及IF结果显示SEPT家族相关蛋白SEPT4蛋白水平降低,SEPT6蛋白不变,顶体相关蛋白ACTL7A和ACROSIN蛋白缺失,线粒体及轴丝相关蛋白TOMM20,SPAG6和RSPH3蛋白水平显著降低.结论 SEPT12基因突变引起SEPT12蛋白缺失,导致精子鞭毛中段与主段连接处环缺失,引起精子顶体、线粒体鞘及鞭毛组装异常.