课题基金 / 基金详情

输精管梗阻通过附睾精子miRNA簇影响胚胎发育的机制研究

批准号:
82071710
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
李红钢
依托单位:
学科分类:
精子发生异常与男性不育
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李红钢

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
梗阻性无精子症一般用单精子卵胞浆内注射(ICSI)生育子代,目前优胚率和妊娠率偏低;用睾丸精子还是附睾精子也不一致,缺乏依据和机制的支持。近期研究表明附睾是精子miRNA变化的重要场所,有些miRNAs在附睾头部丢失在尾部重新获得(失而复得),生理情况下对胚胎发育起必要作用。我们在输精管梗阻(VDO)小鼠中发现,其附睾尾部精子一些miRNAs显著下降,大部分生理情况下属于“失而复得”模式,且集中于三个miRNA簇;同时,用VDO附睾尾部精子行ICSI,出生率显著降低。我们推测VDO致附睾微环境变化,影响附睾尾部精子miRNAs的正常获得,而不利于胚胎发育和/或着床。本课题进一步研究VDO致miRNA簇下降的机制,明确VDO附睾尾部精子影响胚胎发育异常的主要阶段,筛选出主要有效miRNA簇,并揭示其致胚胎发育异常的主要通路。旨在为梗阻性无精子症精子的选择,和提高其成功率提供依据和新思路。
英文摘要
Infertility due to obstructive azoospermia (OA) may be treated effectively by retrieval of sperm from the epididymis or testis, followed by in vitro fertilization with intracytoplasmic sperm injection (ICSI). However, the pregnancy rate remains relatively low with low rate of good quality embryo and occasional occurrence of early miscarriage. And whether to use testicular or epididymal sperm for ICSI is a controversial issue which lacks sufficient clinical proof and underlying mechanism to verify it. Recent studies showed the small RNA payload of mammalian sperms underwent dramatic change during post-testicular maturation in the epididymis. Some miRNAs lost in the caput of epididymis but regained in the cauda played an essential role in embryonic development under normal physiological conditions. We had generated the mice model of vas deferens obstruction (VDO) and found some miRNAs dropped distinctly in the cauda epididymis of VDO mice, those miRNAs were mainly distributed among 3 miRNA clusters and generally in accordance with the lost and regained pattern in epididymis. Meanwhile, our results demonstrated that the sperm retrieved from the cauda of VDO used for ICSI resulted in significantly lower rate of pregnancy and live birth of mice. Presumably, we deduced that VDO can cause irregular micro-environment of epididymis and lead to abnormal miRNA regaining process of the cauda sperm, which then have adverse effect on embryonic implantation and development. We aimed to explore the potential mechanism of decreased level of the 3 miRNA clusters caused by VDO model and identify the major phase of embryonic development influenced by the sperm obtained from cauda epididymis of VDO. Furthermore, we will screen out the causal miRNA cluster and uncover the molecular pathway of abnormal embryonic development. Results of this project can provide novel experimental evidence and mechanism to support sperm chosen, and shed lights on developing treatment and improving the pregnancy rate of ICSI in OA patients.
梗阻性无精子症(OA)一般用单精子卵胞浆内注射(ICSI)生育子代,目前优胚率和妊娠率偏低;用睾丸精子还是附睾精子也不一致,缺乏依据和机制的支持。附睾微环境传递到精子中的小RNAs对胚胎发育和子代健康有重要影响,而在大部分OA患者中,附睾往往受累从而其微环境发生很大的改变,本项目的推测是:梗阻影响附睾微环境,可能会通过改变精子小RNAs谱而不利于植入前胚胎发育。本项目用输精管梗阻(VDO)作为OA的代表性模型,通过对VDO小鼠附睾精子小RNAs变化分析,及精子ICSI注射和不同小RNAs分别注射到受精卵后植入前胚胎发育的一系列研究,结合OA患者ICSI植入前胚胎发育以及解除梗阻后小RNAs的恢复情况,证实了本项目的推测。主要发现:①临床OA患者附睾精子ICSI囊胚形成率降低,与小鼠模型植入前胚胎发育类似;在小鼠受精卵中注射不同小RNAs发现VDO精子tsRNAs影响了植入前胚胎发育;②通过分析VDO附睾精子中上调的tsRNAs在VDO附睾小体、附睾组织以及与VDO附睾小体孵育精子的水平和相关性,表明附睾小体递入这些tsRNAs,VDO附睾小体RNA注射也影响植入前胚胎发育;RNA修饰酶Tet2和Pus7在VDO附睾组织中显著上升,且影响的tsRNAs与VDO精子上调tsRNAs大部分重合;③VDO小鼠精子tsRNAs注射影响了胚胎发育相关基因和胚层分化,并影响了组蛋白甲基化H3K4me3和H3K27me3,且70.8% VDO精子tsRNAs注射胚胎的差异表达基因存在这两种修饰;④OA患者附睾精子tsRNAs出现与VDO小鼠模型相似的改变,且在解除梗阻后数年未恢复至正常水平。本研究揭示精子tsRNAs是不利于VDO植入前胚胎发育的因素,附睾通过附睾小体的递入是其来源;OA患者术后数年精子质量和精子tsRNAs均未恢复至正常水平,提示了梗阻对于附睾微环境造成了不可逆的影响,这对于临床OA患者改善生殖结局提供新思路。另外,本项目实现了从人精浆中分离出附睾小体的突破,还发现VDO子代有明显糖代谢问题,为后续研究奠定了基础。
VMP1棕榈酰化调控Sertoli细胞外泌体在SSC微环境中的作用和机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李红钢
  • 依托单位:
睾酮调控肝脏miR-361-5p/miR-125a-5p在LOH中的作用及机制研究
  • 批准号:
    91649111
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    李红钢
  • 依托单位:
诊断NOA患者睾丸精子形成的cfs-mRNAs鉴定及机制研究
  • 批准号:
    81571493
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    李红钢
  • 依托单位:
精子成熟新机制- - 附睾小体递入mRNAs及蛋白翻译的研究
  • 批准号:
    31271249
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    李红钢
  • 依托单位:
国内基金
海外基金