我國科學家在人類精子發生研究領域取得重大突破

科技日報訊 （常港） 我國科學家的最新研究成果「利用單細胞轉錄組學技術解析人類精子發生過程」，在國際上首次從單細胞轉錄組水準系統闡明了人類精子發生過程中的基因表達調控網路和細胞命運轉變進程，為研究新的生殖細胞類型及其關鍵分子標記提供了分子依據，初步探索了將單細胞轉錄組測序技術用於人類非梗阻性無精症的研究和診斷。8月31日，這一成果在線發表在國際學術期刊Cell Stem Cell上。

不孕不育問題困擾著全球大約15%的育齡夫婦，其中男性因素約佔50%左右，因此，人類精子發生的細胞命運轉變過程、調控機制、以及人類不育症致病因素的探究成為生殖健康領域的研究熱點。

據了解，這一最新成果由南方醫科大學基礎醫學院趙小陽課題組、北京大學BIOPIC中心湯富酬課題組和北京大學第三醫院喬傑課題組共同合作完成。研究團隊對成年男性睾丸細胞進行了高精度的單細胞轉錄組分析，並結合t-SNE、PCA和Monocle2等多種生物資訊學分析方法對相關數據進行深度解析，發現在2,854個睾丸細胞中共存在17種不同的細胞類型，包括14種睾丸生殖細胞，3種睾丸體細胞。

該研究成功繪製了首張人類精子發生的高精度單細胞轉錄組圖譜，還原了精原乾細胞自我更新、減數分裂啟動、同源染色體聯會和重組、以及精子成熟等關鍵的生物學事件，初步建立了人類精子發生過程中細胞命運轉變的調控網路。

在此基礎上，研究團隊進一步對一例非梗阻性無精症患者的174個睾丸細胞進行研究，建立了基於單細胞轉錄組分析的無精症分子診斷平台，為研究不育症致病機制和臨床診斷提供了新的思路。