高分辨率显微镜下观察到的小鼠精母细胞(左)和生精小管(右)。图片来源:巴塞罗那自治大学
由巴塞罗那自治大学(UAB)和Josep Carreras白血病研究所(IJC)的研究人员联合美国罗格斯大学(Rutgers University)的科学家进行的一项研究发现,SIRT7蛋白是维持男性生殖细胞基因组稳定性的一个新关键因素。这项在小鼠身上进行的研究已发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。
延迟生育现象日益普遍,通常伴随着因精子质量下降而导致的生育能力降低,但这种下降的分子机制尚未完全了解。研究团队研究了表观遗传机制如何影响男性生殖能力和生殖细胞质量,这些机制可调节基因组完整性以及根据年龄、饮食、环境或压力等因素激活或失活的基因。
研究表明,SIRT7在生殖细胞发育的早期阶段(包括负责维持精子产生的精原细胞)高度表达,研究人员发现了一种此前未知的与男性生殖衰老相关的表观遗传机制。
在分子水平上,研究发现该蛋白限制了一种表观遗传标记——组蛋白H3K36ac的水平,并调控了DNA包装结构——染色质的可及性。SIRT7的缺失会导致精原细胞过早丧失,以及在衰老或应对环境压力过程中基因组损伤的累积增加。
SIRT7的缺乏还导致精子形成过程随年龄增长而延迟,并增加精子DNA片段化。此外,组蛋白H3K36ac标记在生理性睾丸衰老过程中会增加,这表明其与年龄相关生殖能力下降存在因果关系。
男性配子中鲜有研究的蛋白质
SIRT7属于一类蛋白质家族,这些蛋白通过调节体细胞组织中的基因组稳定性和代谢,在预防细胞和组织衰老方面发挥关键作用。最近研究表明,它们在生殖组织中也具有重要功能,尽管大多数研究集中在雌性配子上,这些蛋白在那里调控染色质结构和抗氧化防御。
"这项研究表明SIRT7在男性体内也同样至关重要,这为理解男性不育症和开发随年龄保持生殖健康的战略开辟了新途径,"UAB细胞生物学、生理学和免疫学系研究员、该研究的主要研究者Berta Vázquez表示。
"此外,它强化了表观遗传学在生殖细胞中应对生殖毒性物质(如化疗)的作用,为保护癌症治疗中的生殖功能指明了新的策略。"
出版详情
Anna Guitart-Solanes等人,《SIRT7将H3K36ac表观遗传调控与小鼠睾丸中的基因组维护联系起来》,《自然通讯》(2026年)。DOI: 10.1038/s41467-026-72540-3
期刊信息:《自然通讯》
临床分类
生殖健康 妇产科学 男性健康
由巴塞罗那自治大学提供
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