ACTRT1作为靶标在检测和治疗无头精子症中的应用制造技术

本发明专利技术公开了ACTRT1作为靶标在检测和治疗无头精子症中的应用。本发明专利技术中，ACTRT1基因突变引起ACTRT1功能蛋白缺失，可能影响精子头尾连接，最终诱导无头精子症。

【技术实现步骤摘要】
ACTRT1作为靶标在检测和治疗无头精子症中的应用
本专利技术属于生物
，具体涉及ACTRT1作为靶标在检测和治疗无头精子症中的应用。
技术介绍
近年来，我国新生家庭的不孕不育问题日益严重，给家庭及社会造成严重的精神压力及人口战略压力，从长远角度看，不利于我国社会的可持续发展。目前我国不孕不育发生率约为15％，其中有约一半是男方因素。睾丸作为男性的重要生殖器官，担负着精子发育及分泌男性性激素的作用。导致男性不育的因素很多，精子发生障碍是重要原因之一，包括且不限于无精子症、少精子症、弱精子症、畸形精子症及混合前述几种类型等。根据2010年最新版世界卫生组织标准，畸形精子症被定义为正常形态精子占比低于4％。严重的畸形精子症近年来成为研究热点，特别是以下几种单一类型的畸形精子症：圆头精子症(globozoospermia)、大头精子症(macrozoospermia)和无头精子症(acephalicSpermatozoa，AS)和短尾精子症(multiplemorphologicalabnormalitiesofthespermflagella)。对于单一类型的精子头部畸形，遗传因素导致的可能性较大。人类无头精子症又被称为大头针状(pinhead)或断头精子(decapitatedspermatozoa)。无头精子症定义为精液中80～100％的精子头部缺失或伴有少量精子头部松动，而精液中无头精子比率小于80％临床上尚未定义和描述，这里定义为部分性无头精子症(partialacephalicspermatozoa，PAS)。无头精子症是畸形精子症分类中一种亚型，以前受到关注较少或被漏诊，对该病的认识也非常有限。1981年Perotti等人最早报道1例不育患者的全部精子表现为于近端中心粒处头部和尾部分离，并称此种表型为断头精子。后续又报道了5例类似的病例，其中包含家系遗传的病例，并引入了名词“无头精子”来形容此类疾病。Chemes等人将无头精子分为三种类型：类型I(图1a)，在鞭毛顶端存在1个或2个中心粒，中心粒被一个细胞质残留下来的小滴包裹。这些残留的细胞质还包含少量分散排列的线粒体，这些线粒体并不能整齐的排列在尾部中段周围；类型II(图1b)，尾部中段和头尾连接段排列整齐，并同时被一个较大的细胞质残留小滴包裹；类型III(图1c)，精子头部存在，但是与尾部中段异常相连，缺少头尾连接段，细胞核与中段之间形成90-180度角。有些患者是类型I或类型II作为主要类型，有些患者是类型I和类型II的等比例混合型，还有一部分患者是这三种类型的综合混合型。以往研究认为中心粒不能迁移并正常附着在精子的尾端核孔上，会导致精子无头(图1a&b)或头与尾部中段连接异常(图1c)。虽然研究者们已经利用扫描电镜和透射电镜将无头精子的形态描述得非常详细，但是人类无头精子症的致病原因一直是未知的，很多研究组认为该病与遗传因素有关，特别是在家系中发现两个兄弟都有类似的表型。直到2016年Zhu等人发现SUN5基因突变导致人类无头精子症。后续也有多个研究跟进发现SUN5基因突变引起AS，并且进一步通过小鼠遗传学和分子生物学等手段揭示了SUN5蛋白在锚定精子头尾的过程中的重要作用。之后本科研人员通过全外显子组测序技术在一个近亲结婚家系的AS患者中发现一个精子特异表达基因BRDT中存在罕见纯合突变(c.2783G＞A；p.G928D)，通过细胞及分子生物学研究更进一步发现该突变蛋白相对于野生型BRDT蛋白可导致899个基因发生显著表达变化，基因注释分析进一步揭示该突变主要影响了胞内转运、RNA剪接、细胞周期及DNA代谢等生物学过程，提示如上过程可能与AS发生的潜在机制有关。近期科研人员在另一个近亲结婚家系中定位到一个AS致病相关新基因TSGA10。TSGA10是睾丸高度特异表达基因，通过免疫荧光染色发现该蛋白定位于精子头尾连接处。与SUN5突变导致的AS不同的是，TSGA10突变导致的无头精子症的头尾断裂区域位于精子尾部中段(midpiece)区域，而不是SUN5突变研究中所示的头尾连接颈部区域。因此TSGA10突变导致的AS的分子机制可能是不同的。2018年ZhuF等发现PMFBP1编码精尾相关蛋白，位于头尾结合部(HTCA)，PMFBP1的纯合子无义突变(p.gln802*)通过阻碍HTCA的发育而导致无头精子发生。2019年科研人员再次发现中心体蛋白CEP112突变2家系，导致无头精子症发生。在上述现有技术报道中，SUN5、PMFBP1基因突变并不影响IVF助孕结局，而TSGA10、BRDT、CEP112基因突变可能影响IVF助孕结局。综上所述，截至目前已发现SUN5、BRDT、PMFBP1、TSGA10、CEP112个无头精子症相关基因。其中SUN5基因突变可能占所有AS患者中的30-50％，这意味着还有更多AS患者的遗传学致病因素并未揭示。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供ACTRT1作为靶标在检测和治疗无头精子症中的应用。ACTRT1基因的全称是ActinRelatedProteinT1，位于人类第X号染色体Xq25区域，由1个外显子组成，外显子编码区域长度为1260bp，由376个氨基酸编码蛋白。以往人类遗传学研究中发现ACTRT1突变与基底细胞癌相关，尚未发现ACTRT1基因与其他人类疾病发生有关联，其他模式动物诸如小鼠、大鼠、斑马鱼、果蝇、非洲爪蟾中，ACTRT1同源基因的功能也鲜有报道。因此ACTRT1基因的功能及其与疾病的关系是未知的。本专利技术的技术方案如下：ACTRT1作为检测靶标在制备诊断无头精子症的试剂盒中的应用。ACTRT1作为治疗靶标在制备治疗无头精子症的试剂盒中的应用。ACTRT1突变的拮抗物质在制备防治无头精子症的药物中的应用。一种诊断无头精子症的试剂盒，包括能够检测ACTRT1是否突变的试剂。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述能够检测ACTRT1是否突变的试剂包括PCR检测ACTRT1是否突变的试剂。一种治疗无头精子症的试剂盒，包括能够治疗ACTRT1突变的试剂。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述能够治疗ACTRT1突变的试剂包括ACTRT1突变的拮抗物质。一种防治无头精子症的药物，其有效成分包括ACTRT1突变的拮抗物质。在本专利技术的一个优选实施方案中，其有效成分为ACTRT1突变的拮抗物质。进一步优选的，还包括药学上可接受的辅料。本专利技术的有益效果是：本专利技术中，ACTRT1基因突变引起ACTRT1功能蛋白缺失，可能影响精子头尾连接，最终诱导无头精子症。附图说明图1为本专利技术
技术介绍
中三种不同表型的无头精子的扫描电镜照片(Chemesetal.，1999)，其中，(a)类型I，断裂位置位于尾部中段，导致线粒体排列紊乱；(b)类型II，断裂位置位于头尾连接处，中段线粒体排列整齐；(c)类型III，头尾不断裂，但形成90-180度角。图2为本专利技术实施例1中的无头精子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.ACTRT1作为检测靶标在制备诊断无头精子症的试剂盒中的应用。/n

【技术特征摘要】
20200508 CN 20201038472991.ACTRT1作为检测靶标在制备诊断无头精子症的试剂盒中的应用。


2.ACTRT1作为治疗靶标在制备治疗无头精子症的试剂盒中的应用。


3.ACTRT1突变的拮抗物质在制备防治无头精子症的药物中的应用。


4.一种诊断无头精子症的试剂盒，其特征在于：包括能够检测ACTRT1是否突变的试剂。


5.如权利要求4所述的试剂盒，其特征在于：所述能够检测ACTRT1是否突变的试剂包括PCR检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙艳坤，钟震海，郑宇，李琳，
申请(专利权)人：锦州医科大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21