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我院参与利用潘多拉测序技术揭示人类精子非编码小RNA图谱及精子质量评价潜力的研究
发布日期:2026-10-27 作者:院免疫所 55 0

我院郑华军研究员课题组科研人员杨依婷以共同第一作者在《Genes & Diseases》(JCR1区,IF:14.6)上发表研究论文PANDORA-seq reveals human sperm sncRNA signature endowed with sperm quality assessment。利用潘多拉测序技术(PANDORA-seq,Panoramic RNA Display by Overcoming RNA modification Aborted sequencing,通过消除RNA修饰导致的测序障碍以实现RNA全景图谱分析)绘制人类精子非编码小RNA图谱,并探索其用于精子质量评价的应用价值。

生育率持续下降已成为一个全球范围的重要问题,其中男性因素约占不育病例的50%。临床上,弱精症(AZS)与畸精症(TZS)是常见的男性亚生育状态类型,但传统精液分析在评估精子质量方面存在一定局限。许多形态和活力看似正常的精子在体外受精过程中仍可能表现不佳。因此,迫切需要新型生物分子标志物以更准确地评估精子质量,从而进一步提高辅助生殖的成功率。

近年来的研究表明,精子中富含丰富的非编码小RNA(sncRNA),并在早期胚胎发育以及子代健康调控中发挥重要功能。然而,由于RNA上广泛存在的化学修饰会干扰小 RNA 的建库测序过程,从而限制了对精子snRNA 的全景解析。研究团队在论文“PANDORA-seq reveals human sperm sncRNA signature endowed with sperm quality assessment”中,采用最新的PANDORA-seq技术,系统绘制了人类精子sncRNA 表达图景(sncRNAome),描绘了tRNA 来源的小RNA(tsRNA)和rRNA 来源的小RNA(rsRNA)在人类精子中的表达特征,并揭示了其作为男性精子质量判断分子标志物的潜在临床应用价值(图 1),加深了对精子sncRNAome的理解。

该研究通过PANDORA-seq发现,rsRNA 是人类成熟精子中含量最丰富的sncRNA类型。其中,28S、18S和5.8S来源的rsRNA表达最为突出;其次是 tsRNA 与 miRNA,这一认识为人类精子 sncRNA 后续的功能研究奠定了理论基础。在进一步的分析中研究人员发现,相比于健康男性,弱精症、畸精症患者精子sncRNAome 显著异常。精子中rsRNA、tsRNA 以及 miRNA 均出现不同程度的表达特征改变,且这些表达差异可清晰区分正常、弱精以及畸精症精子样本。此外,一些特定rsRNA和tsRNA分子(如rsRNA-28S和tsRNAPhe等)表达水平与精子前向运动力、形态畸形率等精子质量核心指标呈显著相关,提示这些sncRNA在精子功能中的潜在作用。

最后,基于这些表达-表型关联并结合机器学习的方法,研究团队筛选出一组可用于总体精子质量判别的sncRNA组合标签 MSsncSig(5个rsRNA + 1个tsRNA)。该组合标签在区分健康精子样本和亚生育状态精子样本时表现出色(AUC ≥ 0.83)。此外,该研究还分别构建了用于鉴别弱精症的AZSsncSig标签和鉴别畸精症的TZSsncSig标签,其诊断效能均优于传统的精液分析指标。

总之,这项研究揭示了人类精子中sncRNA全景景观,为男性精子质量的临床评估提供了一组新型、高效且客观的分子评估标签体系,为未来开发精准、标准化的男性生育力检测与分型评估方案奠定了理论与技术基础。

我院参与揭示人类精子非编码小RNA图谱及精子质量评价潜力1.png

我院参与揭示人类精子非编码小RNA图谱及精子质量评价潜力2.png

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.gendis.2025.101807

论文信息:Huang R, Yang Y, Jiang W, et al. Genes & Diseases. 2026;13(4):101807.


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