MSY2蛋白在非梗阻性无精子症中的作用及其机制

Recently, the incidence of infertility has a marked increase. In the process of spermatogenesis, the abnormal structure or composition of chromatoid body (CB) can lead to male sterility. Since it contains large amounts of protein, mRNAs and non-coding RNAs, CB is considered as a male germ cell specific RNA storage and processing center. MSY2 is one of CB components, as a nucleic acid-binding protein, highly expressed in germ cells. Male msy2-/- mice are sterility. Our preliminary work has proved that MSY2 is associated with spermatogenesis and CB. On this basis, our project plans to illustrate the specific function of MSY2 in CB and non-obstructive azoospermia, via explore the relationship between MSY2 and CB integrity and mRNA translation. This study will build a CB protein (MSY2) - mRNA - noncoding RNA regulation network, find out the key target, and provide novel clues for the cause of male infertility in clinical.

近年来，不孕不育的发病率显著上升。精子发生过程中，拟染色小体（chromatoid body, CB）的结构或其成分出现异常，可导致男性/雄性不育。CB中含有大量的蛋白质、mRNAs和非编码RNA，被推测可能是雄性生殖细胞所特有的RNA存储和加工中心。MSY2是CB的一种组成成分，属于核酸结合蛋白，且MSY2基因敲除后导致雄鼠不育。我们前期工作已证明MSY2与精子发生、CB相关，本项目在此基础之上，研究MSY2蛋白与CB结构的组装、mRNA翻译之间的关系，明确MSY2在CB和非梗阻性无精子症（non-obstructive azoospermia，NOA）中的具体功能，从而构建CB中蛋白（MSY2）-mRNA-非编码RNA调控网络，找出关键的靶蛋白和靶RNA，为男性不育的临床诊治提供新的线索。

近年来，不孕不育的发病率显著上升。其中，非梗阻性无精子症（non-obstructive azoospermia，NOA）是临床上常见的男性不育症之一，可能与精子发生过程中的基因异常有关。精子发生是一个复杂的成长和成熟过程，每个阶段都受到复杂和精细的调控。拟染色小体（chromatoid body, CB）中含有大量的蛋白质、mRNAs和非编码RNA，被推测可能是雄性生殖细胞所特有的RNA存储和加工中心。 MSY2是CB的一种组成成分，属于核酸结合蛋白，且MSY2基因敲除后导致雄鼠不育。但是，MSY2蛋白在精子发生和男性不育中的具体功能和调控机制仍有待进一步的深入研究。本项目旨在通过围绕研究MSY2蛋白在CB和NOA中的作用机制，为男性不育的临床诊治提供新的线索。我们研究发现MSY2蛋白与CB中的部分蛋白之间存在相互作用关系，如MVH、MIWI、DDX5、Arpc5、PABP1、PABP2；MSY2蛋白与CB中的部分蛋白之间不存在相互作用关系，如Dcp1a、KIF17b。同时，MSY2蛋白与PABP1蛋白、PABP2蛋白之间的相互作用是在PABP蛋白家族的RRM1-4 motifs介导下实现的，提示MSY2蛋白可能通过与PABP1、PABP2蛋白结合而参与CB mRNA的翻译调控。此外，我们在NOA患者的睾丸组织中暂未发现CB结构有明显异常；在7例NOA患者样本中检测到AR基因和CHD7基因突变，但暂未检测到MSY2基因相关的异常。以上研究结果为阐明CB中蛋白MSY2在精子发生和男性不育的功能提供新的证据。