男性不育癥，是一種多因素異質(zhì)性疾病，大約影響了7%的男性。非阻塞性無精癥（NOA）是最嚴(yán)重的男性生殖系統(tǒng)疾病之一，指睪丸組織本身沒有制造精子的能力，大約有1%的育齡男性會(huì)患此疾病。

2022年1月3日，中科院動(dòng)物研究所高飛研究員、上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院泌尿外科中心李錚教授等在 Signal Transduction and Targeted Therapy 期刊發(fā)表了題為：Oligomer-Targeting Prevention of Neurodegenerative Dementia by Intranasal Rifampicin and Resveratrol Combination – A Preclinical Study in Model Mice 的研究論文。

該研究揭示了 MSH5 基因突變是非阻塞性無精癥（NOA）潛在致病原因，并在小鼠模型上證實(shí)了CRISPR/Cas9基因編輯能夠修復(fù)該基因突變，產(chǎn)生成熟精子。

該論文對三名非阻塞性無精癥（NOA）患者（編號為P8944、P7602、P7824）進(jìn)行了研究，他們?nèi)藖碜匀齻€(gè)沒有生育問題史的中國家庭。首先，研究團(tuán)隊(duì)對他們排除了男性不育的已知病因，包括隱睪癥、性腺機(jī)能減退癥、癌癥、飲酒和吸煙。他們的生殖系統(tǒng)也發(fā)育正常，睪丸大小和FSH激素水平也相對正常。進(jìn)一步檢查顯示，他們也不存在染色體異常。

為了進(jìn)一步確定這三名患者的不育癥原因，研究團(tuán)隊(duì)對他們進(jìn)行了全外顯子基因測序。

P8944患者的MSH5基因出現(xiàn)了四堿基缺失的純合突變，該導(dǎo)致導(dǎo)致終止密碼子提前，MSH5表達(dá)的蛋白缺失了587個(gè)氨基酸。而他的父母和兄弟姐妹則攜帶一個(gè)突變，因此并未患病。

而P7602和P7824患者情況相同，他們二人的MSH5基因出現(xiàn)了復(fù)合雜合突變，也就是說他們的兩個(gè)MSH5等位基因均出現(xiàn)了突變，但突變位點(diǎn)不相同。

為了驗(yàn)證MSH5基因突變的功能，研究團(tuán)隊(duì)在小鼠上進(jìn)行了研究，攜帶MSH5基因純合突變的雄性小鼠的睪丸顯著變小，且生精小管中出現(xiàn)大量凋亡細(xì)胞。這表明MSH5突變可能是非阻塞性無精癥（NOA）的病因之一。不過這三名患者的睪丸大正相對正常，這可能是由于MSH5基因在人體和在小鼠中作用不完全相同所致。

CRISPR/Cas9系統(tǒng)是目前最強(qiáng)大的基因編輯技術(shù)，而且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動(dòng)物疾病模型和人體治療。為了挽救上述MSH5基因突變小鼠，研究團(tuán)隊(duì)將CRISPR基因編輯組份（sgRNA、表達(dá)Cas9的質(zhì)粒、MSH5基因的單鏈DNA模板）或MSH5基因質(zhì)粒注射到小鼠生精小管中。注射后使用電穿孔技術(shù)提高轉(zhuǎn)染效率，5周之后，在這些小鼠的生精小管中發(fā)現(xiàn)了少量的具有頭部和尾部的成熟精子。但并未在附睪尾部發(fā)現(xiàn)成熟精子，這可能是由于該系統(tǒng)的基因編輯效率較低所致。還需要進(jìn)一步研究以提高轉(zhuǎn)染效率和編輯效果。(生物谷Bioon.com）

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