实验室发表低氧暴露损害后代精子发生的最新研究结果
2022-03-06
持续稳定的精子发生为雄性动物生殖健康提供了保障。哺乳动物精子发生是个复杂且易受到环境扰动的过程。已有证据表明，低氧环境暴露会损害人和动物生精细胞存活并降低精子活力。然而，关于低氧引起的睾丸基因表达变化情况仍然未知，低氧暴露对精子发生的影响是否存在跨代效应还有待探究。本研究利用低压低氧舱模拟海拔5000m环境条件下缺氧4周的小鼠模型，评价了缺氧对小鼠精子发生过程、雄激素水平和睾丸基因表达的影响。结果表明，低氧暴露降低了移植后未分化精原细胞的数量，但不改变精原干细胞的再生能力；低氧降低了小鼠血清雄激素的水平，也显著增加了小鼠畸形精子的比例，但常氧恢复2月后精子发生恢复正常。对缺氧4周的小鼠睾丸组织的转录组数据分析显示，与对照相比，766个基因表达上调，965个基因表达下调。进一步的分析表明，低氧暴露导致部分调节表观遗传修饰基因，包括几个介导跨代效应基因的表达和可变剪接发生了改变，表明缺氧对精子发生的损害可能是代际的。对在常氧下生长的低氧暴露雄性后代进行精子发生功能检测，发现6月龄F1代小鼠表现精子发生受损，但F2代小鼠精子发生正常，表明环境低氧引起的精子发生不存在跨代效应。综上所述，低氧暴露改变了小鼠睾丸组织的基因表达，并导致代际长期的精子发生损伤。
相关研究结果以“Hypoxia Exposure Alters Transcriptome in Mouse Testis and Impairs Spermatogenesis in Offspring”为题，于2022年3月4日在Gene杂志在线发表。中国科学院西北高原生物研究所博士研究生李双为文章第一作者，杨其恩研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(81960287和31771656)、青海省自然科学基金( 2020-ZJ-902)、中科院“百人计划”和青海省“千人计划”等项目的资助与支持。
低氧暴露损伤小鼠精子发生，造成基因表达和可变剪切变化，并表现出代际效应
© 2015 - 中国科学院西北高原生物研究所
高原动物繁育与功能基因组学实验室
地址：青海省西宁市新宁路23号 邮政编码：810008
青公网安备 63010402000197号