男性不育人群精子印记基因DNA甲基化的研究

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目的男性不育症是一种复杂的多因素疾病,病因主要有内分泌功能障碍,生殖系统解剖缺陷,染色体异常和基因突变等,除已知病因的不育症外,依然有较高比例的不明病因的不育症,称为特发性不育症。精子发生是一个过程精细且复杂的细胞分裂及分化事件,在此过程中,印记基因的DNA甲基化模式会在原始细胞中被清除后再根据性别重新建立,并在成熟精子中维持,所以印记基因的DNA甲基化水平异常可能会影响到精子发生及成熟。目前印记基因DNA甲基化异常水平与特发性不育人群中精液质量的关系是生殖领域研究的一个热点。因此本研究通过对特发性不育人群精子印记基因DNA甲基化水平的检测,探索印记基因DNA甲基化与特发性不育人群精液常规参数中精子活力及精子DNA完整性之间的关系。方法收集2017年11月至2019年5月就诊于安徽医科大学第一附属医院生殖医学中心的166例特发性不育的患者精液标本,一个人的标本分为两份,一份通过计算机辅助精子分析法(Computer-aided sperm analysis,CASA)检测精子浓度、活力,通过精子染色质结构分析法(sperm chromatin structure assay,SCSA)检测精子DNA完整性;另一份提取基因组DNA经重亚硫酸盐处理后行目标区域甲基化水平测序技术(Methyl Target)检测印记基因启动子区的Cp G位点甲基化水平,候选基因为父系印记基因KCNQ1,MEG3及母系印记基因IGF-2,KCNQ1OT1,MEST,PEG3共6个印记基因。按照《WHO人类精液检查与处理实验室手册(第五版)》将患者分为弱精子症组(A1组,74例)与正常组(B1组,92例);按照精子DNA碎片指数(DNA fragmentation index,DFI)分为精子DFI330%组(A2组,47例)与精子DFI(27)30%组(B2组,119例),分别比较两组间精子印记基因DNA甲基化水平。结果(1.)弱精子症组与正常组相比,IGF-2基因存在2个显著高甲基化水平的Cp G位点(P<0.05),KCNQ1,MEST基因分别存在1个、3个显著低甲基化水平的Cp G位点(P<0.05);KCNQ1,MEG3,IGF-2,KCNQ1OT1,MEST,PEG3基因整体甲基化水平均无显著性差异(P>0.05)。(2.)精子DFI330%组与精子DFI(27)30%组相比,IGF-2,KCNQ1OT1,KCNQ1,MEG3,MEST,PEG3基因共检测323个Cp G位点甲基化值,其中存在显著低甲基化水平的有111个位点(P<0.05),MEG3,IGF-2,MEST,PEG3基因整体甲基化水平有差异性(P<0.05),KCNQ1OT1,KCNQ1基因整体甲基化水平并无差异性(P>0.05)。结论特发性不育人群中的弱精子症患者精子DNA存在IGF-2,KCNQ1,MEST印记基因部分位点甲基化水平异常;精子DFI330%的不育患者精子DNA MEG3,IGF-2,MEST,PEG3印记基因整体甲基化水平异常。
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