生精功能衰竭5; SPGF5
- 大头、多鞭毛、多倍体精子的男性不育症
- 与多尾精子和过多 DNA 相关的不孕症
有证据表明生精失败 5(SPGF5) 是由染色体 19q13 上的 AURKC 基因(603495) 的纯合或复合杂合突变引起。
▼ 说明
生精失败-5(SPGF5) 是一种与大头、多鞭毛、多倍体精子相关的男性不育症(Dieterich 等,2007)。
有关生精障碍的一般表型描述和遗传异质性的讨论,请参阅 SPGF1(258150)。
▼ 临床特征
德国等人的利比亚表亲父母的儿子(1981) 发现不孕症显然与精子异常有关,精子形态异常表现为体积大、形状不规则的头部和多达 4 个尾部。 根据福尔根染色制剂的测量,精子头部显示出过量的 DNA,大约是正常单倍体数量的 4 倍。 通过电子显微镜,显示出4个中心粒; 因此,有 4 条尾巴(德语,1989)。 中期的血液淋巴细胞有 46 条染色体,但第八代真皮成纤维细胞系的中期大约有三分之一有 92 条染色体。
来自具有大头多鞭毛多倍体精子的男性的精液始终显示接近 100% 形态异常的精子,具有低活力、过大的不规则头部、异常的中段和顶体以及多达 6 个鞭毛(Benzacken 等,2001;Devillard 等,2002)。
▼ 遗传
Dieterich 等人报道的 SPGF5 在家庭中的遗传模式(2007) 与常染色体隐性遗传一致。
▼ 分子遗传学
迪特里希等人(2007) 对 10 名具有大头精子表型的不育男性进行了全基因组微卫星扫描。 其中四人是无血缘关系的非洲裔法国公民,都是一级表兄弟姐妹所生,这导致人们怀疑其遗传方式为常染色体隐性遗传。 4个索引个体和其各自的曾祖母或曾祖父(3次减数分裂)中存在的假设的病态祖先染色体之间的小谱系距离与大的纯合区域相一致。 另外6名男子均来自摩洛哥拉巴特地区,这表明存在创始人效应的可能性。 在这种情况下,由于家谱距离可能更大,Dieterich 等人(2007) 预计纯合性区域较小。 在所有 10 名男子中,Dieterich 等人(2007) 鉴定了含有 AURKC 基因的纯合性区域,其编码序列中存在单核苷酸缺失(c.144delC; 603495.0001)。 他们表明,这种创始人突变导致翻译过早终止,产生缺乏激酶结构域的截短蛋白质。 他们得出的结论是,由于大头多鞭毛多倍体精子的产生,AURKC 的缺失会导致男性不育。
迪特里希等人(2009) 确定马格里布普通人群中 c.144delC AURKC 突变的携带频率为五十分之一。 在 62 例进行基因分型的大头精子患者中,32 例具有接近 100% 大头精子的典型表型,其中 31 例为 c.144delC 纯合子。 其余具有典型表型的患者是 c.144delC 复合杂合子和错义突变(C229Y; 603495.0002)。 在 30 名不具有典型表型的患者中未检测到 AURKC 突变。 鉴定出两个纯合雌性,并且均具有生育能力,表明AURKC在卵子发生过程中是可有可无的。 所有精子都含有均一的 4C DNA 含量,因此在第一次减数分裂之前被阻断。 作者得出结论,功能性 AURKC 蛋白对于雄性减数分裂胞质分裂是必需的,而它的缺失不会损害卵子发生。
本·赫利法等人(2011) 研究了突尼斯血统的 2 个不育兄弟,他们都有近 100% 的大头精子,其中 28% 至 52% 为多鞭毛,精子数量为每毫升 0.8 至 0.9 x 10(6)。 对家族中的 AURKC 基因进行测序显示,兄弟俩和其中 1 个姐妹都是 c.144delC 突变和剪接位点突变(603495.0003) 的复合杂合子。 两兄弟多次尝试胞浆内单精子注射(ICSI)均未成功; 尽管有47个配子可以受精,但在8次胚胎移植后仍没有怀孕。 他们的复合杂合姐妹尚未尝试怀孕。 Ben Khelifa 等人指出,对来自 AURKC 突变男性的形态正常的精子进行 FISH 分析显示所有精子均呈非整倍性(Chelli 等人,2010)(2011) 警告说,AURKC 突变的鉴定表明所有精子都将出现染色体异常,即使经过非常彻底的形态学选择,也不应尝试 ICSI。