一个28S rRNA来源的小RNA（rsRNA-28S）在小鼠精子细胞中的表达特性及生物学功能研究

The tRNA-derived small RNAs (tsRNAs) in the mature sperm of mice have been shown to play an important role in the epigenetic inheritance. Our previous study discovered a previously overlooked 28S rRNA-derived small non-coding RNA (rsRNA-28S) in the mature sperm of mice, with a higher abundance than tsRNAs, and changes in expression in response to genital tract inflammations. .Based on these lines of evidence, we seek to further explore the expression patterns and biological functions of the rsRNA-28S in the mouse sperm cells. We plan to 1. characterize its expression levels, cell localizations and RNA modifications in the different developmental stages of the sperm cells, and their changes in the pathological conditions of epididymitis; 2. explore its biological functions in the development of zygotes and offsprings, and how the changes in sperm rsRNA-28S from the epididymitis model will affect the process. We hope to widen the knowledge regarding the types and functions of sperm sncRNAs, and meanwhile, to provide new biological insights to the physiological and pathological mechanisms underlying male germ cell development as well as the diagnosis and treatment of male infertility in this project.

小鼠成熟精子中tRNA来源的小非编码RNA（tsRNAs）已被证实具有传递表观遗传信息的重要功能。我们前期工作发现小鼠成熟精子中一个之前被忽视的，来源于28S rRNA的新小非编码RNA（rsRNA-28S），其丰度高于tsRNAs，并会响应生殖道炎症环境而改变表达。据此，我们希望深入探索rsRNA-28S在小鼠精子细胞中的表达特性和生物学功能。我们将探索和完善对生理情况下小鼠各发育阶段精子细胞rsRNA-28S在表达量、细胞定位和RNA修饰方面的认识，以及附睾炎病理条件下其所发生的改变。我们将进一步研究精子rsRNA-28S在受精卵和子代发育过程中的生物学功能，以及附睾炎精子rsRNA-28S的改变对其发育的影响。本研究将拓展精子中sncRNAs种类和功能的认识，并有助于更好地认识男性精子发生和成熟过程的生理病理机制，并为男性不育的诊断和治疗提供参考。

本项目旨在研究精子在附睾成熟过程中的新的非编码小RNA以及它们的功能。为此，我们对不同年龄的小鼠附睾的头、体、尾部的上皮组织以及精子中的非编码小RNA进行了高通量测序，并在小鼠以及人精子样品中进行了进一步的验证。我们发现了小鼠附睾头部精子中富集的sno-sRNA以及成熟精子中高度富集的rsRNA-28S，以及老年小鼠头部附睾上皮细胞中富集的piRNA等几种此前未知或未在附睾中有过报道的非编码小RNA种类。对附睾成熟精子中的rsRNA-28S的研究发现其和男性生殖系统炎症有关。在炎症病人样品中发现该非编码小RNA的表达存在明显的改变。另一方面，对老年小鼠头部附睾上皮细胞中的piRNA进行的研究发现，这一类群的piRNA同附睾的氧化应激有关，在头部附睾上皮中行使调控氧化应激基因的表达的功能。课题负责人储辰于2018年9月在蒙特利尔召开的第七届国际附睾大会上报告了课题相关研究进展。课题的相关研究工作已于2019年和2020年分别发表于Andrology和Asian Journal of Andrology杂志，课题负责人储辰为第一作者（2020 Asian J Androl, Chu et al.,）以及第一作者及通讯作者（2019 Andrology, Chu et al.,）。