CFAP70 基因突变

什么是CFAP70基因？

CFAP70基因又叫鞭毛相关表达蛋白70基因（Cilia- and flagella-associated protein 70），这是一种构建精子鞭毛（尾巴）和纤毛骨架的蛋白。一旦发生CFAP70基因缺陷，则会直接导致精子鞭毛多态性（MMAF）的产生。

该基因主要表达于睾丸细胞，在MMAF患者中有时也会发现CFAP70突变，表明CFAP70蛋白在精子运动中也起着至关重要的作用。我们对人类受试者的实验观察表明，CFAP70参与了精子鞭毛的结构和组装，并且功能丧失的CFAP70突变可引起MMAF表型而导致男性不育。

什么是精子鞭毛多态性（MMAF）？

精子鞭毛多态性（MMAF）是男性不育的一种严重形式，其定义是由于轴突和轴突的严重紊乱导致异常镶嵌，包括短，弯曲，卷曲，浓密或稀缺的鞭毛（尾巴）。如上图所述，A图为异常长的鞭毛形态，而B图的精子鞭毛多为短鞭毛和弯曲鞭毛，这些都导致了精子形态的畸形。因此这些精子无法正常受精，就算勉强受精形成受精卵（胚胎），也很容易造成流产或死胎。

CFAP70蛋白缺陷为何会引起MMAF？

在CFAP70基因中，插入介导的纯合缺失导致精子鞭毛的多种形态异常和男性不育。轴突是运动的纤毛和鞭毛的内部细胞骨架，是高度进化的保守结构，由围绕微管的中央对复合体（9 + 2结构）圆形排列的九个DMT组成。纤毛和鞭毛的跳动是由位于外周双峰上的多蛋白-ATPase复合物，为精子运动提供滑动力。此外，精子鞭毛还具有其他运动型纤毛中未发现的特定的轴突周围结构：中段呈螺旋状MS，主要段（PP）中具有FS，中段和PP的近端具有ODF。

CFAP70中为纯合或复合杂合变体由于减数分裂停滞而导致常染色体隐性男性不育。由于受CFAP70变异影响蛋白质功能的男性不存在成熟的精子，因此怀疑通过TESE成功恢复精子的几率几乎为零，但未来的临床决策不能基于这一病例。但是，如果得到确认，可以考虑在TESE之前测试CFAP70变体，以防止不必要的干预，从而给患者和临床医生带来令人沮丧的结果。此外，考虑到目前的数据，很容易想到与CFAP70相互作用的其他基因，特别是其他减数分裂特异性黏附素，例如1B号染色体的结构维持（SMC1B），REC8基因减数分裂重组蛋白（REC8蛋白）和RAD21基因一样，如果发生突变，则可能导致减数分裂停滞和男性不育。这些鞭毛蛋白的缺失似乎在鞭毛生长过程中具有深远的破坏作用，从而诱发了上述各种形态异常。

总体而言，我们已经表明，在受到MMAF影响的男性中，CFAP70 蛋白结构域的缺失是男性不育的常见遗传原因。这一发现凸显了CFAP70对于鞭毛结构的重要性。