Zfy基因在精子尾部发育过程中的作用机制研究

来源：中国畜牧兽医杂志2025年第3期北京时间：

作者：李超程, 刘亚星, 李健, 李云蕾, 贾斌

单位：石河子大学动物科技学院, 石河子 832000

摘要：【目的】研究Y染色体锌指基因(Zfy)在成年雄性小鼠精子尾部发育过程中的作用机制。【方法】选取20只8周龄昆明品系雄性小鼠，分为试验组与对照组，每组随机分配10只小鼠。试验组采用睾丸网注射法注射Zfy基因干扰载体与LipofectamineTM LTX&PLUSTM转染试剂混合液，建立小鼠睾丸Zfy基因干扰模型，对照组注射空载体与LipofectamineTM LTX&PLUSTM转染试剂混合液；注射72 h后采集试验组与对照组小鼠睾丸组织，通过实时荧光定量PCR检测Zfy基因干扰载体对小鼠睾丸Zfy基因干扰效果，同时检测试验组与对照组小鼠精子尾部发育相关基因SUN结构域基因5(SUN5)、精子特异性钙离子通道基因1(CATSPER1)、外层致密纤维基因1(Odf1)的表达量变化，并利用Western blotting检测上述基因在蛋白质水平表达量；利用免疫共沉淀检测小鼠睾丸中Zfy蛋白与SUN5、CATSPER1、Odf1蛋白关联性；采集试验组与对照组小鼠附睾精子，利用伊红精子染色计数对比8项头部、尾部畸形率变化，并通过计算机辅助精子分析(CASA)系统检测精子运动参数变化。【结果】注射72 h后，与对照组相比，试验组Zfy基因mRNA及蛋白相对表达量均极显著降低(P＜0.01)；试验组小鼠睾丸中SUN5、CATSPER1、Odf1基因mRNA及蛋白相对表达量均极显著降低(P＜0.01)；Zfy蛋白与SUN5、CATSPER1蛋白可形成免疫沉淀复合物；与对照组相比，试验组小鼠精子无钩头部畸形率、胖头畸形率、不定形畸形率、尾部折叠畸形率、尾部卷曲畸形率和断尾畸形率均极显著或显著升高(P＜0.01；P＜0.05)；CASA结果显示，与对照组相比，试验组小鼠精液参数(精子密度、活力、前向运动精子)和精子运动参数(曲线速率、直线速率、平均轨道速度、侧摆幅度、直线性、摆动性、向前性、交打频率)均显著或极显著降低(P＜0.05；P＜0.01)。【结论】小鼠睾丸Zfy基因干扰模型中SUN5、CATSPER1、Odf1基因及其蛋白表达量降低，影响精子头尾连接、尾部运动供能及尾部鞭毛外层结构形成，造成精子尾部畸形及运动能力下降。

关键词：Zfy基因')">Zfy基因;精子尾部发育;基因干扰

基金资助：校企合作项目(KH0069)