第一部分我国特发性男性不育X染色体CNV64、CNV67、CNV69缺失研究背景及目的:拷贝数变异(CNVs)是染色体结构变异的一种,指DNA片段长度从一千碱基对到数百兆碱基对的结构变化,其代表着一个物种的两个基因组之间不平衡。CNVs被发现与人类多种疾病相关,如神经系统疾病、先天性心脏病以及其它发育异常等。最近一项研究发现,X染色体连锁拷贝数变异CNV64、CNV67和CNV69缺失与西班牙裔和意大利裔男性特发性不育相关;特别是类似于无精症因子(AZF)缺失的CNV67,仅发生在患者中。这三个CNVs缺失值得在不同的人群中进行调查,它们与中国汉族男性特发性不育是否相关?本部分工作旨在研究我国汉族男性这三种CNVs缺失的频率,以及其与我国汉族男性特发性不育的相关性。方法:我们的研究包括2014年至2016年期间募集的1550名汉族男性,714例诊断为特发性不育症的患者(288例非梗阻性无精子症,210例少精子症和216例弱精子症)和836例正常已生育的男性(输精管结扎)。输精管结扎男性分别从我国北方(河北省,山西省),中部(湖北省,江苏省),南方(广东省)等代表性地区募集,所有的患者均为湖北籍贯。提取外周血基因组DNA,用多重PCR进行筛查,再用普通PCR进行验证。结果:在输精管结扎男性中,南方CNV64和CNV67缺失率与其它地区有显著差异。CNV64总体缺失率为3.71(31/836),北方缺失率为5.31%(北京5/94,陕西8/151),中部为4.96%(湖北12/241,江苏5/102),南方为0.40%(广东1/248);广东省CNV64缺失率显著低于其它地区(P=0.004),其它地区的缺失率相似。广东省的CNV67缺失率为3.23%,显著高于其它地区,除广东省之外,仅在陕西省发现一例CNV67缺失。在836例输精管结扎男性中仅发现一例CNV69缺失(湖北1/241)。在特发性男性不育患者中,非梗阻性无精子症、少精子症、弱精子症CNV64缺失率分别为4.86%、5.24%、5.56%,这与中部输精管结扎男性CNV64缺失率接近(4.96%)。考虑到所有的患者都来自湖北,我们将湖北省特发性不育男性和输精管结扎男性比较,发现CNV64缺失率在这两组中并没有统计学差别。总体上,CNV69缺失很罕见(非梗阻性无精子症中发现1例,输精管结扎男性中发现1例)。CNV67缺失率也很罕见,仅在714例患者中发现2例CNV67缺失(少精子症中发现1例,弱精子症中发现一例)。结论:CNV64、CNV67、CNV69缺失在我国汉族正常生育男性存在明显地区差异,在我国中部汉族与特发性男性不育症之间没有关联。CNV67缺失在中国中部很罕见,其与中部男性特发性不育是否相关需要大样本量的研究验证。我们结果提示这些CNVs缺失与特发性男性不育症之间的关联与地区种族有关。第二部分特发性非梗阻性无精子症X染色体基因外显子突变研究背景及目的:非梗阻性无精子症(NOA)是男性不育症最为严重的一种,很大程度上影响着人们的生活质量。遗传因素是导致NOA的重要原因,但目前已知遗传原因仅有染色体异常和Y染色体微缺失,仅能解释约25%NOA病因。NOA的病理生理基础是精子发生失败,影响精子发生的基因众多。为鉴别出能够应用于临床NOA遗传病因诊断的基因以及为NOA患者提供遗传咨询,本研究利用目标基因捕获测序技术对X染色体潜在与哺乳动物精子发生相关的22个基因外显子的单核苷酸突变进行了筛查。方法:病例组纳入2007-2011年间就诊于武汉同济生殖专科医院的汉族男性776例,确诊为非梗阻性无精子症,年龄在24-46岁之间,平均年龄为30.6岁。诊断标准为:(1)精液常规检查3次无精子子;(2)排除导致不育的已知因素如梗阻因素、生殖系统炎症外伤等;(3)无Y染色体微缺失,无核型异常。对照组纳入709例自然生育过的汉族男性,年龄在29–51岁之间,平均年龄为35.6岁。本研究参考Pubmed、OMIM、MGI等数据库,挑选X染色体上潜在与精子发生相关的22个基因(大部分基因经小鼠基因敲除模型证明与精子发生相关)。提取1485例研究对象的外周血基因组DNA,建立基因组文库、目标区域捕获、对外显子测序以及生物信息学分析。结果:在所分析的基因中,776例NOA患者中一共发现92个功能性突变,709例对照中一共发现了86个功能性突变。在患者中发现了5个基因的突变频率相对较高,即KAL1、NR0B1、AKAP4、TEX11、USP26,且NR0B1功能性突变仅发生于NOA患者,差异有统计学意义;KAL1功能性突变也仅仅见于NOA患者,但两组比较未达到统计学意义。结论:X染色体上存在潜在与NOA发生相关的基因,KAL1、NR0B1、AKAP4、TEX11、USP26可能成为NOA病因研究的靶点。