DAZ基因外显子与无精子症的关系

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男性不育致病基因的发现:过去,现在和未来

男性不育致病基因的发现:过去,现在和未来

背景介绍不育症是一种复杂的疾病,影响了全球约70%的男性人口,表现具有异质性,从先天性或后天性泌尿生殖器异常、内分泌失调、免疫因素到精子数量和质量的缺陷。

除非借助辅助生殖技术,受影响的男性是无法自然传递其遗传信息的。

未受影响的父母也可能通过将基因变异遗传给后代,从而导致后代发生常染色体隐性遗传或X连锁的男性不育。

此外,正常配子发生期间也可能发生基因变异,这些新发变异也可能引起后代中的男性不育。

在大约15%的不育男性中,遗传缺陷可能是其产生这些疾病的根本原因。

虽然核型分析、无精症因子(AZF)微缺失筛查以及囊性纤维跨膜转运调节物(CFTR)的变异分析等方法得到广泛使用,然而最近的一项大型队列研究表明,获得遗传学诊断的男性不育患者仅有4%。

对男性不育的遗传学认识始于二十世纪中叶,在不断更新的分子技术的帮助下一直持续到今天。

尽管在20世纪50年代就因在Klinefelter综合征患者中发现额外的一条X染色体,而首次报道了男性不育的遗传学证据,但直到20世纪90年代末才加强了此方面的研究。

最开始集中在雄激素受体(AR)和CFTR基因中的特异性缺失和变异以及Y染色体的异常研究。

近年来,研究者使用了全基因组染色体微阵列以及下一代测序(NGS)等方法,将更有利于探索男性不育相关基因(图1)。

与此同时,研究者、临床医生和患者加强合作以及信息共享,将会造福更多人。

图1过去:染色体研究和特异基因分析提示了第一批男性不育基因染色体异常导致男性不育核型分析是第一个被用于分析不育男性是否存在遗传学异常的检测,直到今天仍然被广泛使用。

这种细胞学遗传技术可以分析与男性不育相关的多种染色体异常,其中最常见的是Klinefelter综合征(47,XXY),存在于约15%的非阻塞性无精症患者中;核型分析与荧光原位杂交(FISH)技术相结合可以提示引起原发性不育和性发育障碍的其它染色体异常,特别是46,XX男性、罗伯逊易位和相互易位。

精子生成障碍者染色体异常和无精子因子微缺失分析

精子生成障碍者染色体异常和无精子因子微缺失分析

表 1 Y 染色体微缺失多重 PCR检测分析
位点
引物序列
长度 (bp)
ZFX / Y
Primer F: ACCR (A, G) CTGTACTGACTGTGATTA2 CAC
495
Primer R: GCACY (C, T) TCTTTGGTATCY (C, T) GA GAAA GT
sY84 (AZFa)
常规精液分析及无精子症和少精子症诊断按 世界 卫生组织 (WHO ) 推荐方法和诊断标准进行 。50 例正常生育男性为对 照组 。
112 外周血染色体核型分析 取外周血进行淋巴细胞培养
后 , 常规制备染色体标本 , G显带分析计数 30个中期分裂相 , 分析 3~5个核型 , 异常者加倍计数和分析 , 结果按人类细胞 遗传学国际命名体制 ( ISCN , 1985) 进行表达 。
11314 PCR扩增产物的电泳检测 取 PCR 产物点样于 115%
琼脂糖凝胶 ( 015 μg/m l EB ) , 90V 电泳 30 m in。通过紫外透 射仪 ( Tanon 1600) 观察结果 , 使用图像处理系统记录结果 。
AZFb区缺失 1 例 , AZFb + c缺失 2 例 , AZFb + c + d缺失 6 例 , AZFc + d缺失 10例 ;严重少精子症组 91例 ,发现 12例缺失 ,缺 失率为 13119%。AZPc缺失 2例 , AZFc + d缺失 5例 , AZFb + c + d缺失 5例 。无精子症组和严重少精子症组总缺失率为 11111% (37 /333) 。AZFc区和 AZFd区缺失率较高 。见表 3。
380
Primer R: GAACCGTATCTACCAAAGCAGC

无精症的全基因组关联研究进展

无精症的全基因组关联研究进展

无精症的全基因组关联研究进展文献检索①中国生物医学文献数据库(CBM)②中国知网(CNKI)1.((主题=中英文扩展(无精子症) 或者主题=中英文扩展(全基因组关联研究))) (精确匹配)找到 3,126 条结果2.((主题=中英文扩展(无精子症) 并且主题=中英文扩展(全基因组关联研究))) (精确匹配)找到0条结果③维普资讯(VIP)共同检索没有发现相关文献④Embase⑤Ovid MEDLINE⑥PUBMED综述正文摘要:无精症是一种复杂的多因素疾病,其发生发展是遗传因素与生活方式环境因素共同作用的结果,且存在着遗传异质性。

全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)已成为了现阶段研究复杂疾病与基因关系比较有效和方便的一种方法,为无精症遗传机制的研究提供了新的途径。

本文主要介绍了近年来全基因组关联研究对无精症研究领域的一些重要发现,并总结了全基因组关联研究在这方面存在的一些问题。

Abstract:Azoospermia is a complex multifactorial disease,which is the result of the combined effects of genetic and environmental factors.Besides, there is obvious genetic heterogeneity.Genome wide association study (GWAS) has become an effective and convenient method for the study of complex diseases and gene, providing a new approach to study the genetic mechanism of azoospermia.This paper mainly introduces some important findings in genome wide association study on azoospermia, and summarizes some problems associated with genome wide association study.目前世界范围内约有10%-15%的育龄夫妇患有不孕不育症,其中男方因素约占50%[1]。

非梗阻性原发无精与少精症男性DAZ基因突变研究

非梗阻性原发无精与少精症男性DAZ基因突变研究

wto th t p t eein i Z a ZF i u o osd lt n A F ,A b,A F ,a d AZ d w r n et ae . Al c sso ho sma aytp sw r h s o Z c n F eeiv s gtd i l ae fc rmoo l kroy e ee
关键词 精子缺乏
笃 比较确定 D Z 第 2内含予笫 6 基处发杂合变异 G— A为新 的变异 , l AI 4碱 是否是
少精 子症 突变
厶 ,
新 的 S P位点 、 N 址 能够造成尤精或少精需 要进 一步研究 证实 ; A D Z基因突变发生情况 也有待进一步探讨 。 尢精 子症
A s at O j t e T vs gt tee et n o e t nb tentem tino A eea dm l sem t eei bt c b ci : oi etae h f c adcr l i e e ua o f Zgn n a pr ao ns . r e v n i rao w h t D e g s
H ag 凡 ,W n hy n e a.KyL brt yo erdc v H aho i nn r i e Sey n 10 1 un g agSu u , t 1 e aoa r poute el a i Po n , hnag 10 3 o fR i t fL o g v c
突变研究 。选择 时仔枉 于 D Z ~ A 1 4批阅内部 的 S S位点 s 5 7 结合其 P R扩增产物中 D a 酶切位点的差异判 断 T Y8, C rl
D Z ~ 共缺火情况; A1 4 选抒 D Z ~ 高度同源保守的1 6 AI 4 ~ 外 子、 接头以及 f : 下游调控区域, 采用 P R— S P 限制 C SC 、

无精症、少精症患者中AZF缺失的检测

无精症、少精症患者中AZF缺失的检测

无精症、少精症患者中AZF缺失的检测*导读:本文介绍无精症、少精症患者中AZF缺失的检测。

……1976年,Tiepolo等首先报道了位于Y染色体长臂(Yqll)常染色质部分的与精子生成有关的基因组AZFCS。

Kent-First等认为AZF包含4个非重叠的功能亚区:AZFa . AZFb , AZFc和AZFd,其估计长度分别为1-3 Mbp,l-3 Mbp和1. 5 Mbp ,其中AZFc又可分为近端AZFc(即AZFd )、中部AZFc(即DAZ)和远端AZFc(即DAZ的远端区域)3个亚区。

迄今国内外已检测了约6 000多个男性不育患者的AZF,发现AZF微小缺失的比例为3%-30%。

一般地,AZF区域的大片段缺失仅限于AZFa的缺失,常见于唯支持细胞综合征(Sertolicell only syndrome)或重度少精症患者,约占7%。

AZF6或AZFc微小缺失既可见于唯支持细胞综合征,也可见于重度少精症患者;而AZFd缺失多见于轻度少精症或畸精症患者。

多重PCR是检测Y染色体微小缺失的有效方法。

本文没有检测到AZFa和AZFb区缺失,只检测到AZFb区缺失,这与Simoni等的实验结果相一致。

Simoni等对168例非阻塞性、特发性无精症和重度少精症患者的DAZ基因进行了分析,发现3例无精症和2例重度少精症存在DAZ缺失,从而证实了DAZ是AZF的重要候选基因的假说。

DAZ基因的缺失发生率在不同的研究报道中差异较大,从1. 9%到18%不等。

本文检测到的2个AZFc亚区缺失位点sY254和sY255均位于DAZ基因内,缺失率为3.6%,相对偏低。

缺失率差异较大的原因可能与筛选患者的标准有关。

Reijo 等, Najmabacii等采用辜丸活检来选择患者,把那些活检标本中检测到精子而在精液中找不到或很难找到精子的无精症或少精症患者排除在被检范围内。

因为这些患者属于阻塞性无精症。

因此其检测得到的缺失率较高,分别达13%和18%。

干细胞治疗无精症?人造精子都出来了!无精子症也能生娃-北联世纪3D精子体外培养

干细胞治疗无精症?人造精子都出来了!无精子症也能生娃-北联世纪3D精子体外培养

干细胞治疗无精症?人造精子都出来了!无精子症也能生娃-北联世纪3D精子体外培养在男性的不育症里,无精子症往往最令人困扰。

很好理解,没有精子,怎么孕育下一代呢?步入21世纪,科学家们在动物发育学领域取得了非凡成就,人造精子或卵子正在一步步变为现实。

近日,日本京都大学的研究人员在Cell子刊Cell Stem Cell上发表[1]:小鼠多能干细胞可以分化为有功能的精子,且这些精子能被成功地用于生产健康、可育的后代。

这为男性生殖细胞分化提供了新的可能生物技术能不能为无精子症患者提供新的治疗选择,还有待进一步研究。

也许在不久的将来无精子症的男性会通过人造精子,拥有自己的后代。

不过无精子症的各位大兄弟们也无需“放弃治疗”。

在当下,凭借现有的医疗条件,即便是无精子症,也还有希望拥有自己的孩子。

去年,我们接待了一对年轻的夫妻。

陈先生夫妇结婚5年,感情恩爱如初,性生活也一直很和谐,但女方始终没有怀孕,来到医院进行详细的生殖医学方面检查,结果男方被诊断为无精子症。

所谓无精子症是男性精液检测3次以上,经离心沉淀后显微镜检查均未发现精子,并且排除不射精或逆行射精的情况,这种情况使女方怀孕的几率为零。

陈先生夫妻双方垂头丧气,认为这辈子再也不可能生育属于自己的下一代。

但这对恩爱的夫妇最终还是拥有了自己健康的孩子,他们是怎么做到的呢?无精子症在男性不育中占有相当的比例,可分为两种情况。

一是睾丸组织失去了生成精子的能力无法产生精子或生精阻滞称为原发性无精子症或者非梗阻性无精子症,往往是由于睾丸发育不良导致睾丸无法产生精子,该类疾病的患者往往睾丸体积小。

二是睾丸可以产生正常的精子但是由于精子的输出管道出现问题,比如由于输精管发育不良、急慢性炎症或医源性的损伤等多种因素导致管道堵塞而无法使精子排出体外,称为梗阻性无精子症,在无精子症中占比达55-60%。

也就是说无精子症≠睾丸内没有精子产生,是指射出的精液内完全没有精子。

那么,无精症真的就无法逆转了吗??在一项最新的研究《In vitro reconstitution of the whole male germ-cell development from mouse pluripotent stem cells》中,研究员通过对小鼠的多能干细胞的体外重建,可以诱导和培养出整个雄性生殖细胞组(包括原始生殖细胞、精原细胞、以及精子)的发育。

精液中无精子是怎么回事

精液中无精子是怎么回事

精液中无精子是怎么回事
在不育症门诊中,有些患者在多次检查精液时,均未发现精子,这种病症在医学上称为无精子症。

它与无精液不同,无精液是指在射精时没有精液排出。

无精子症有两大类原因,其一是因为睾丸本身生精功能障碍引起,其二是睾丸的生精功能正常,由于输精管道阻塞,使睾丸生成的精子不能排出体外,称为梗阻性无精子症。

引起睾丸生精功能障碍的原因有:无睾症;双侧隐睾;先天性生精小管发育不全(又称克兰费尔特宗合征);继发于流行性腮腺炎后的病毒性睾丸炎以及淋病、梅毒、睾丸结核等;生殖器损伤,如睾丸损伤或扭转、精索扭转等,或因疝修补手术、前列腺手术的创伤等,也可导致生精障碍;放射线照射;睾丸局部高温;食用粗制生棉籽油;精索静脉曲张;性腺功能低下。

引起梗阻性无精子症的主要原因有:先天性双侧输精管缺如;生殖管道损伤,如尿道损伤后未修复、手术误伤精索且未及时发现并修补等;生殖系炎症,如附睾炎、附睾结核、前列腺炎、精囊火等均可引起输精管阻塞;精囊良性肿瘤,如精囊囊肿等。

青春期后无精液症状起因

青春期后无精液症状起因

青春期后无精液症状起因*导读:青春期后无精液症状是怎么引起的?引起青春期后无精液症状的疾病有哪些?本病病因尚不明确。

多数学者不同意ACTH依赖性到非依赖性过渡的发病机理。

已证实AIMAH可由ACTH以外的因素引起,目前已发现抑胃肽(GIP)、精氨酸加压素(AVP)、β2-肾上腺素受体在肾上腺异常表达可引起AIMAH。

(一)发病原因几乎所有CYP21突变都是CYP21和CYP21P之间重组的结果(不等交换或转换)。

约20%突变等位基因携带缺失突变。

约75%的突变等位基因是基因转换的结果。

32%的失盐型病人一条等位基因上有大片段缺失或转换突变,56%在一条等位基因上有内含子2的点突变引起RNA切接异常。

在体外实验中证实这些突变使21-羟化酶活性完全或几乎完全丧失。

在单纯男性化型,最常见的突变等位基因(35%)为第172号氨基酸密码子存在替代突变(Ile变为Asn),只保有正常21-羟化酶2%~11%的活性。

非经典型中最常见(39%)的突变是第281号氨基酸的突变(Val变为Leu)。

在基因型和表型之间存在着高度的相关性,因此,DNA分析在一定程度上可以预测酶活性,继而推测临床表现。

(二)发病机制肾上腺合成3种类固醇:①糖皮质激素(皮质醇是最重要的一种);②盐皮质激素(醛固酮是最主要的一种);③雄激素。

皮质醇分泌有昼夜节律,在应激情况下至关重要;它的缺乏会引起肾上腺危象包括低血压和低血糖,如果不及时救治会导致死亡。

肾上腺雄激素生成过多会导致宫内男性化,女性婴儿出生时有生殖器两性畸形,在稍大年龄男性和女性都会发生肾上腺初现过早。

肾上腺和性腺雄激素生成障碍会导致男性男性化不足,缺少青春期发育。

在CAH中,类固醇合成酶活性不同程度下降,导致糖皮质激素、盐皮质激素和性激素分泌异常,从而出现不同程度的临床表现。

而酶活性下降程度及临床表型又是由基因突变的严重程度和突变类型决定。

为了更好地理解CAH的临床表现,有必要简要了解肾上腺皮质类固醇激素的生化及相关基因情况。

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DAZ基因外显子与无精子症的关系【摘要】目的探讨Y染色体无精子缺失(DAZ)基因外显子与无精子症的关系。

方法应用多重聚合酶链反应(PCR)技术对97例无精子症病人和60例正常生育男性DAZ基因外显子进行检测。

结果97例无精子症病人DAZ基因外显子缺失4例,缺失率4.12%,正常生育男性DAZ外显子未检测到缺失。

结论DAZ基因外显子缺失可导致无精子症;检测不育病人是否有Y 染色体微缺失,对于通过辅助生殖技术(ART) 将这种基因缺陷遗传给下一代的可能性评估具有重要意义。

【关键词】少精子症;Y染色体;DAZ外显子;聚合酶链反应;不育,男(雄)性[ABSTRACT] Objective To explore the relationship between DAZ exon in Y chromosome and azoospermia. MethodsDAZ exons were detected by polymerase chain reactions (PCR) in 97 patients with azoospermia and 60 normal men. Results Of 97 patients, DAZ exon deletion was found in four (4.12%). However, DAZ exon deletion was not found in the healthy subjects. Conclusion Deletion of DAZ exon may result in azoospermia. A detection of whether an infertile patient is suffering from Y microdeletion is of great importance to assess the possibility of descending this gene defect to offspring through assisted reproductive technology.[KEY WORDS] oligospermia; Y chromosome; DAZ exon; polymerase chain reaction; infertility, maleY染色体对性发育和精子发生是必需的,Y染色体上特殊基因的缺失、点突变和微重排等异常均可影响男性生精功能。

为了明确Y染色体AZFc区无精子缺失(DAZ)基因外显子与无精子症的关系,本研究对97例无精子症病人和60例正常生育男性的DAZ基因6个外显子进行检测,现将结果报告如下。

1 对象与方法1.1 对象2005年1月—2008年3月,我科收治男性不育、无精子症病人97例,病人平均年龄26.9岁。

病人的精液标本经过离心后显微镜检查,共3次,每次检查间隔7~21 d,均没有发现精子,符合世界卫生组织的诊断标准。

通过临床检查、性激素检测等排除精索静脉曲张、附睾损伤、阻塞性无精子症或其他泌尿生殖系统疾患。

正常生育男性(对照组)60例,均有生育史,精液检查2次均正常。

经知情同意后,抽取外周血液提取基因组DNA。

1.2 方法1.2.1 试剂基因组DNA抽提试剂盒由上海生工公司出品(Cat. No. SK1251);Taq酶、dNTP购自大连宝生物公司;红细胞裂解液为本实验室自制。

1.2.2 外周血基因组DNA提取采用常规酚 氯仿法抽提。

1.2.3 PCR引物设计主要检测DAZ 1~4基因编码重要功能区片段外显子1~6的区域,DAZ1、DAZ2/3、DAZ4/5、DAZ6四对引物由Invitrogen公司合成。

引物序列见表1。

1.2.4 PCR反应PCR体系和反应条件按照文献及引物、目的片段长度等情况决定。

PCR 反应体积为50 μL,含有1.5 mmol/L MgCl2, 10 mmol/L Tris HCl(pH 8.0),50 mmol/L KCl,200 μmol/L dNTP,Taq DNA聚合酶1 U。

PCR 反应参数为94 ℃预变性4 min后,94 ℃ 30 s,58 ℃ 45 s,72 ℃ 45 s,共完成35个循环,最后72 ℃延伸3 min,然后置4 ℃保温。

产物用10 g/L琼脂糖凝胶电泳,60 V恒压电泳30 min,溴乙锭染色后在紫外线灯下观察结果,并照相保存。

为排除假阳性反应,对微缺失的标本进行3次PCR 重复检测, 上述缺失仍无扩增信号,则证实微缺失的存在。

表1 DAZ外显子缺失检测的PCR引物序列引物上游引物(5′→3′) 下游引物(5′→3′) 扩增产物DAZ1CATTGGCTCAGGCCGATACCCCTCAGGTCTTTCCTTCAA313 bpDAZ2/3TGTA TGGGTTTTGCCTGCATTTGCATTTA TACAAGGGTCAGAA665bpDAZ4/5CCACGTACTGTATGATGGTGATTTTTGAAAAGCTACACGGGTCA650bpDAZ6TGACCCGTGTAGCTTTTCAACAATTCCACAGAGGGAAGGA264 bp2 结果97例无精子症病人中,DAZ外显子缺失(图1)4例,缺失率4.12%;60例正常生育男性DAZ外显子全部阳性,即无缺失。

4例微缺失病人每侧的睾丸体积3~12 mL, 卵泡刺激素(FSH)全部高于正常值,1例病人泌乳素(PRL)高于正常值。

M:DNA Marker DL2000;④~⑦为正常对照,①~③为DAZ 外显子1、4、5区缺失;⑧~⑩为DAZ 外显子2、3、6区缺失。

图1 DAZ外显子PCR扩增电泳图3 讨论精子发生是在以特异基因为主导的多基因相互作用的遗传网络调控下的复杂过程。

TIEPLOLO等[1]发现无精子病人有Y染色体长臂(Yq11.23)缺失,推测该区存在调控精子生成的部位,由于该核型病人几乎都无精,故称该部位为AZF。

现已明确至少有3个精子生成部位(AZFa、AZFb、AZFc),分别位于Yq11.23的近、中、远端。

这些区域的基因微缺失可引起精子发生障碍,继而引起男性不育。

DAZ为多拷贝基因,又称DAZ家族,是AZFc的最佳候选基因[2]。

DAZ在睾丸特异性表达,表明DAZ 基因只参与男性特有的生理过程。

国内文献报道,DAZ基因微缺失率为7.9%~15.2%不等,少精子症缺失率为5.0%~19.0%,无精子症缺失率为10.0%~36.6%[3 5]。

本文资料显示,无精子症病人DAZ基因外显子缺失率为4.12%。

国内文献尚未见关于DAZ基因外显子缺失的报道。

本文资料的结果显示,4例DAZ基因外显子缺失病人每侧睾丸的体积从3 mL至正常不等。

从唯支持细胞综合征到生精不足均有DAZ基因缺失,提示DAZ基因在精子生成过程中不起决定性作用,其作用可能是在精子生成早期影响精原细胞的增殖或前体细胞的分化,使精子发育阻断于不同阶段,出现多样性表型[6]。

已有研究结果显示,部分生精障碍的无精子、严重少精子病人,是由于Y染色体AZF区的微缺失而造成的[7]。

但是,本文资料及相关文献显示大部分无精子病人Y染色体并没有检测出微缺失,这说明可能因为存在某些更微小的缺失或点突变,或因为某些精子发生相关基因位于所研究的区域之外,甚至位于常染色体上,因此有必要再去寻找新的精子发生基因。

Y 染色体微缺失的检测使临床上一些原因不明的无精症或少精症病人从分子水平上明确了病因, 为临床医师的诊疗过程提供了临床依据。

检测不育病人是否有Y染色体微缺失,对于通过辅助生殖技术(ART) 将这种基因缺陷遗传给下一代的可能性评估也具有重要意义。

【参考文献】[1]TIEPOLO L, ZUFFARDI O. Localization of factors controlling spermatogenesis in the nonfluorescent portion of the human Y chromosome long arm[J]. Hum Genet,1976,34(2):119 124[2] Zhang Xiaoyu, Wang Dongmei. No sperm factor and its clinical research progress in detection of [J]. medical journal,2008,23(6):560 561 [3] Wei Hong, Zhang Y ulan. Idiopathic azoospermia and severe oligospermia patients DAZ gene deletion analysis of the [J]. Chinese Journal of birth health heredity,2002,10(4):106 108[4] Zhao Jing, Yao Y uanqing, Wang Xiangling, et al. Idiopathic azoospermia and severe oligozoospermia DAZ gene deletions of [J]. Chinese Journal of medical genetics,2002,19(5):428 429[5] Xu Jixiu, Zhang Li, Da Hideju, et al. Male infertility sperm quality and analysis of DAZ gene of [J]. Chinese science,2004,13(2):1 3[6]REIJO R, ALAGAPPAN R K, PA TRIZIO P, et al. Severe oligozoospermia resulting from deletions of azoospermia factor on Y chromosome[J]. Lancet,1996347:1290 1293[7] Zhang Yuping, Wang Yixin, Liu Xiulin, et al. The long arm of the Y chromosome abnormality in male sexuality changes in three cases of [J]. National Medical Journal of China,1999,79:672.。

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