生命学院周挚滴题组跟合作者揭示男性生殖支持细胞重要功能

ON2020-11-20文章来源 生命科学跟技术学院CATEGORY新听

非梗阻性无精子症(Non-Obstructive Azoospermia, NOA)是最严重的精子发生展ō,总体发病率为男性人群的1%,我国预估患者已高达500万,这其中大部分为非遗传因素导致。由于对NOA病因跟病程知之甚少,导致治疗手段极其匮乏,严重损害了男性健康跟家庭社会和谐。目前对于参跟人类生精微环境的体细胞成熟过程及其在无精症患者的病理变化鲜有系统报道。

近日,生命学院周智教授跟上海交通大学附属第一人民医院王铮教授、中科院上海高等探究院王晨琛探究员和上海交通大学医学院附属儿童医学中心孙杰教授合作,通过分析不同年龄段跟健康状况的人睾丸组织的单细胞测序数据,以睾丸生精微环境体细胞发育路径为标尺,阐明了参跟微环境构筑的各类细胞发育进程,揭示了不同细胞类型之间的互作网络的动态变化。首次详细描绘了人睾丸生精微环境中体细胞特殊是支持细胞的发育路径及其在非遗传因素导致的男性不育患者中的病理变化特征。

探究成果以Single-cell analysis of developing and azoospermia human testicles reveals central role of Sertoli cells为题,在线发表于Nature Communications


周挚滴题组一直致力于环境因素导致的生殖细胞发育展ō探究。在该探究中,探究人员通过对病人和正常人睾丸组织的单细胞测序分析,深入探索生理状态下生精微环境的建立和成熟过程,懂得环境因素在NOA患者发病缘故和病理进展中的作用,发觉3种NOA患者的睾丸支持细胞的转录状态跟正常成人相比发生了最显著的改变。

| 正常人和病人睾丸微环境细胞对比,支持细胞差异最显著。

聚焦于支持细胞,时序分析表明生理状态下支持细胞成熟经历了3个连续且独立的发育阶段,更新了原本认为支持细胞只有成熟和不成熟两种状态的认知,而这一过程中支持细胞功能特征和调控通路的动态变化跟精子发生过程的推进密切相关。以支持细胞正常的发育路径作为标尺,团体发觉特发性NOA支持细胞的转录组跟正常的幼稚型支持细胞有约80%的重合度,表现为发育过程的谱系退化;而同样缺少生殖细胞的Y染色体微缺失和克氏综合征患者的支持细胞跟生理发育各阶段均不相似,表现为细胞凋亡、异常免疫反应和激素代谢紊乱等病理性变化。这也提示,寻至促进支持细胞成熟的关键信号,将有助于改善特发性NOA患者支持细胞功能和生精微环境。

基于单细胞转录组数据进一步的通路分析,课题组发觉Wnt/β-catenin信号通路的激活是幼稚型支持细胞和特发性NOA支持细胞共有的典型特征,提示其在调控支持细胞成熟中的重要作用。在体外造就的支持细胞中加入Wnt通路抑制剂处理14天后,支持细胞趋于成熟。另外,跟精原细胞共造就实验结果表明,诱导成熟的支持细胞跟对照组相比能在更长时间段维持精原细胞的存活,提示其支持、营养生殖细胞功能的改善。

| 支持细胞发育路径及iNOA患者支持细胞成熟展ō导致不育的机制。

该探究以睾丸生精微环境体细胞发育路径为标尺,阐明了参跟微环境构筑的各类细胞发育进程,揭示了不同细胞类型之间的互作网络的动态变化。聚焦于睾丸支持细胞,通过系统地比较正常发育和NOA患者的转录特征,发觉了特发性NOA支持细胞谱系退化的特点,并且鉴定了Wnt通路作为诱导其成熟的潜在治疗靶点。这些发觉为后续进一步阐明睾丸发育过程,探究生精展ō的发病机制,开发有效干预措施提供了新的理论基础跟实验依据。

上海交通大学附属第一人民医院跟澳门新葡新京娱乐场联合造就博士探究生赵亮宇、姚晨成,青岛大学附属医院的荆涛为该文的共同第一作者。周智、王铮、王晨琛及孙杰为本论文的共同通讯作者。