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关键词： 遗传学   课程思政   立德树人   协同育人   维度  

摘要： 高校课程思政是落实立德树人根本任务和全面提高人才培养质量的重要举措。遗传学是生命科学领域的重要核心课程，蕴藏丰富的思政元素。文章在对当前高校遗传学课程思政建设现状分析的基础上，结合华南农业大学生命科学学院遗传学课程的发展与教学改革，聚焦学校作为农林类“双一流”建设高校的人才培养目标和遗传学自身独特的学科特色，探讨通过构建遗传学专业教育与思政教育的融合育人体系、深挖思政元素建立思政教育资源库，以及提升遗传学专业知识与思政元素的融合度等三重维度，推进优化遗传学课程思政建设的力度，以期进一步提升课程思政的引领性、时代性和开放性，实现遗传学与课程思政协同育人，实现立德树人根本任务落地落实，旨在为高校相关生物类专业课程的思政教学改革提供经验和参考。

关键词： FLT3-ITD   急性髓系白血病   索拉非尼   异基因造血干细胞移植   单细胞测序  

摘要： 研究背景和目的FLT3内部串联重复(internal tandem duplication,ITD)阳性急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)较FLT3野生型的AML预后差,复发率高。异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)大幅改善了 FLT3-ITD阳性AML患者的预后,但即便接受allo-HSCT,其复发率仍较高。移植后索拉非尼维持治疗可降低FLT3-ITD阳性AML患者的复发率,但其在伴随不同遗传学异常亚组中的疗效尚未见报道。此外,移植后索拉非尼维持治疗改善患者预后的机制目前并不清楚。本课题拟探索FLT3-ITD阳性AML的遗传学异常图谱,并研究其对移植后索拉非尼维持治疗疗效的影响,在此基础上探究索拉非尼改善接受这一人群长期预后的可能机制。方法本课题对330例FLT3-ITD阳性AML患者的基因突变数据进行分析,并分析它们的共存与互斥关系。进行了一项纳入613例接受allo-HSCT的FLT3-ITD阳性AML患者,分析了总队列及不同伴随遗传学异常亚组中索拉非尼维持治疗的疗效。通过对8例接受allo-HSCT的FLT3-ITD阳性AML患者骨髓细胞进行单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq),并探究接受与未接受移植后索拉非尼维持治疗患者免疫细胞差异。结果在FLT3-ITD阳性AML患者中突变检出率>10%的的伴随基因突变包括NPM1,TET2,DNMT3A,IDH2,WT1,ASXL1,以及 RUNX1。KIT-NPM1,RUNX1-NPM1,WT1-NPM1以及TET2-WT1等4对基因之间存在显著互斥倾向。不论是移植前还是移植后索拉非尼维持治疗均是总生存、无复发生存以及复发的独立保护因素。移植后索拉非尼维持治疗可显著改善ELN遗传学低危和高危患者的总生存,且对FLT3-ITD突变频率≥0.50和<0.50的患者均有效。移植后索拉非尼维持治疗改善了携带NPM1、DNMT3A、EP300突变或三突变的患者,以及携带“信号通路激活”及“DNA甲基化”基因突变的患者的总生存。接受移植后索拉非尼维持治疗的患者较对照组有更高比例的总NK细胞和CD56 dim NK细胞。索拉非尼组总NK细胞和CD56 dim NK细胞的与NK细胞功能相关的通路均比对照组显著上调。索拉非尼组的CD56 dim NK细胞与巨噬细胞/CD14单核细胞之间,一些炎症、趋化因子及免疫应答相关配体-受体对的通讯强度显著增强。移植后3月时,索拉非尼组NK细胞的演化相比对照组得到促进。结论在本课题中,我们解析了 FLT3-ITD阳性AML患者中基因突变图谱及常见基因之间的共存互斥关系,鉴定了能从移植后索拉非尼维持治疗中获益的遗传学亚组,并发现移植后索拉非尼维持治疗可能通过促进单核巨噬细胞与NK细胞之间的细胞间通讯增强NK细胞的细胞杀伤及因子分泌功能及促进NK细胞的演化改善接受allo-HSCT的FLT3-ITD阳性AML患者预后。

关键词： 扩张型心肌病   基因突变   LMNA基因   家系遗传   临床治疗  

摘要： 目的：探讨编码核纤层蛋白A/C（LMNA）基因突变所致扩张型心肌病家系遗传关系。　　方法：从2020年到2023年于重庆医科大学附属第二医院就诊的27例无血缘关系的心肌病患者中筛选出携带LMNAc.646Cgt;T（***216Cys）基因突变的扩张型心肌病（DilatedCardiomyopathy，DCM）患者（先证者），通过对该先证者及其家系成员行外周静脉血采集、临床资料收集、心电图、心脏彩色多普勒超声检查等，然后利用芯片捕获高通量测序对该先证者及家系成员进行全外显子测序，寻找可能致病的基因突变并采用Sanger测序进一步验证，同时通过I-TASSER和PyMol软件对LMNA野生型和突变型以及ABCC9野生型和第50-1549位氨基酸进行蛋白结构模型构建并可视化，从而对LMNA基因突变导致的DCM家系遗传学进行研究。　　结果：27例无血缘关系的心肌病患者进行全外显子测序，其中发现了1例携带LMNAc.646Cgt;T（***216Cys）和ABCC9c.1859Ggt;C（***620Pro）基因突变的DCM患者（先证者），先证者家系中发现3例携带LMNAc.646Cgt;T（***216Cys）和ABCC9c.1859Ggt;C（***620Pro）基因突变者，2例仅存在LMNAc.646Cgt;T（***216Cys）基因突变者，3例仅存在ABCC9c.1859Ggt;C（***620Pro）基因突变者，2例既不携带LMNAc.646Cgt;T（***216Cys）基因突变也不携带ABCC9c.1859Ggt;C（***620Pro）基因突变者，先证者女性，发病年龄55岁，表现为胸闷、心悸、喘累，心脏彩色多普勒超声提示先证者左房前后径44mm，左室舒张期内径66mm，左室收缩期内径56mm，左房、左室增大，通过血管紧张素受体-脑啡肽酶抑制剂（ARNI）、β-受体拮抗剂、醛固酮受体拮抗剂（MRA）和经植入型心律转复除颤器（ICD）治疗后，随访心电图可见心律失常明显好转（心率从124次/min下降至58次/min，同时可见规律起搏信号）。　　结论：ABCC9c.1859Ggt;C（***620Pro）基因突变蛋白空间结构模型未见明显改变，推测ABCC9c.1859Ggt;C（***620Pro）基因突变可以不表现扩张型心肌病的心脏疾病表型;LMNAc.646Cgt;T（***216Cys）基因突变在整体空间结构上未见到明显变化，但是其216位的精氨酸（R）突变成半胱氨酸（C）后，导致该氨基酸与S212、E213之间的氢键发生断裂，这可能降低了蛋白的稳定性，推测LMNAc.646Cgt;T（***216Cys）基因突变至明显的扩张型心肌病心脏疾病表型，可表现为心悸、胸闷、心律失常，经过植入型心律转复除颤器（ICD）和胺碘酮联合血管紧张素受体-脑啡肽酶抑制剂（ARNI）、β-受体拮抗剂、醛固酮受体拮抗剂（MRA）治疗后可短期内控制扩张型心肌病进展。

关键词： Chemoproteomics   Missense   Pathogenicity   Amino acids  

摘要： Deciphering the functional and therapeutic relevance of missense variants—mutations that change a single amino acid to an alternative residue—is a central challenge in modern genetics. In this work, we address this gap using an innovative approach that integrates genetic variants, in silico predictions of pathogenicity, and proteomic measures of amino acid functionality. First, we found that chemoproteomic methods that use a mass spectrometry-based approach to quantify amino acid sidechain reactivity proteome-wide can identify amino acid positions enriched for disease-associated missense variants. Second, by globally characterizing the positional and contextual relationships between reactive residues and genetic variation, we prioritized several likely functional amino acids proximal to rare variants of uncertain significance in monogenic disorder genes. While many advanced methods exist to discern the pathogenicity of genetic variants, this work uniquely focuses on both the pathogenicity and reactivity of variants in human proteins, given the druggable nature of nucleophilic (or reactive) amino acids. In summary, this work has important implications in variant prioritization and in therapeutics development, where it can support drug discovery efforts through prioritization of attractive residues for small molecule drug targeting.

关键词： 日本血吸虫   多基因   全基因组   安徽省   群体遗传学  

摘要： 目的:日本血吸虫病是一种由日本血吸虫引起的人畜共患寄生虫病,中国是流行国之一。健康中国制订了到2030年消除日本血吸虫病的目标,然而截至2020年,安徽省仍未达到血吸虫病传播阻断标准。探索血吸虫遗传多样性与种群结构对深入了解血吸虫病传播风险和最终消除有重要意义。本研究将基于三个基因测序和全基因组测序对安徽省日本血吸虫进行群体遗传学研究,并与大陆其他流行区进行比较,以深入了解安徽省山丘型和湖沼型两类流行区日本血吸虫的遗传多态性和种群结构,并寻找基因组中受到自然选择的区域,为指导血吸虫病防治提供依据。方法:1.在安徽石台(AHST)、安徽和县(AHHX)和安徽安庆(AHAQ)采集血吸虫样本,对COX1、ND1和SJT22.6基因测序,合并GenBank中下载的大陆其他地区血吸虫序列。连接同一样本COX1+ND1,获取安徽省山丘型(AHST)和湖沼型(AHHX,AHAQ,安徽贵池AHGC,安徽铜陵AHTL和安徽枞阳AHZY)血吸虫基因序列。通过分析序列特征、遗传多样性指标与中性检验,计算遗传分化指数和基因流程度,构建单倍型网络图和系统发育树,以了解安徽省两类流行区日本血吸虫遗传多样性和遗传结构。2.通过对安徽省山丘型(ST13,ST20)和湖沼型(HX13)日本血吸虫样本进行全基因组测序(whole-genome pooled sequencing),比对参考基因组,检测SNP变异,基于SNP变异构建系统发育树,进行主成分分析,计算核苷酸多样性、遗传分化指数和中性检验值,了解遗传多样性与遗传结构;使用核苷酸多样性和遗传分化指数进行选择性分析,寻找基因组受到自然选择的区域,并进行GO富集分析,探讨基因组相关区域的功能。结果:1.基于三个基因测序研究发现:(1)基因序列获取:AHST、AHHX和AHAQ样本测序获COX1序列16条,ND1序列25条,SJT22.6序列18条。三个基因测序序列与GenBank中的COX1,ND1和SJT22.6序列一致性分别高达96.34%,94.79%和99.33%。中国大陆其他地区序列共检索下载458条。(2)序列特征分析:各基因位点各种群碱基组成无明显差异,均表现出明显的A/T碱基组成偏好性。(3)遗传多样性指标:基于COX1+ND1序列分析结果显示,在安徽5个种群中,AHST 多态性最高(π=0.006,K=7.333),其次是 AHGC(π=0.005,K=5.778)和 AHTL(π=0.003,K=4.111),AHAQ 和 AHHX 种群的多态性最低(π=0.001,K=0.667),而对于单倍型,AHGC 多态性最高(Hd=0.889),AHTL(Hd=0.806)次之,AHAQ 和 AHST(Hd=0.667)较小,AHHX(Hd=0.333)最小。基于 COX1 和ND1的结果与COX1+ND1相似,除了 ND1的结果中AHAQ多态性最高,其次为AHST。基于SJT22.6的结果显示,AHGC多态性最高(π=0.002,K=0.800),其次是 AHST(π=0.001,K=0.356),AHTL 和 AHAQ 多态性最低(π=0.000,K=0.000),单倍型多态性的比较结果与之相似。(4)中性检验:基于ND1的中性检验结果显示,AHAQ种群的Tajima's D<0和Fuand Li's D/Fu and Li'sF<0(P<0.05),推测血吸虫种群可能经历扩张或者负向选择;ASTT种群的Tajima's D>0且Fu and Li's D/Fu and Li'sF>0(P<0.05),推测血吸虫种群进化过程可能受到平衡选择或存在瓶颈效应。(5)种群间遗传分化和基因流程度:基于COX1+ND1序列分析,安徽省内AHGC与AHTL遗传分化较小(FsT=0.080,Nm=2.895),其他各种群间均存在显著遗传分化(FST=0.593～0.992,Nm=0.002～0.173)。其他序列分析结果与之相似。(6)单倍型网络结构和系统发育树:基于COX1+ND1和COX1序列分析,AHST和AHAQ分为一支,AHHX种群分为一支,其他种群分为一支。而ND1结果显示,AHST和AHAQ分为一支,其他种群分为一支。SJT22.6结果显示我国西南山区分为一支,长江中下游地区分为一支。2.基于全基因组测序研究发现:(1)按地区和年份分组的遗传多态性和遗传分化分析:系统发育树与主成分分析结果显示,6个样本按照流行区聚在一起,山丘型ST为一类,湖沼型HX为一类。ST13和ST20间FST值为-0.01,表明两组间无遗传分化。ST13和ST20的核苷酸多样性相似(πST13=5.57×10-3,πsT20=5.53×10-3),Tajima‘sD 值也是如此,而与这两组相比时,HX13 的π(πH

关键词： 桃金娘   群体迁移   历史事件   RAD-seq   生态位  

摘要： 桃金娘(Rodomyrtus tomentosa(Ait.)Hassk)是桃金娘科(Myrtaceae)桃金娘属(Rhodomyrtus)常绿灌木树种,是我国南方重要的乡土树种,具有极高的经济、观赏和营养价值。桃金娘广泛分布我国福建、广东、广西、云南、贵州等地区,以及东南亚地区及日本、印度等地。因城市化开发和乡村城镇化速度加快,野生桃金娘的生境碎片化日趋严重。尽管桃金娘资源分布广泛,但遗传资源的收集、研究、保护和利用研究十分滞后,严重影响该物种的深入开发利用。本文用双酶切简化基因组测序(dd RAD-seq)结合部分叶绿体全基因组序列,对我国9个省份的41个群体323个桃金娘样本进行景观遗传学分析,主要结果如下:(1)基于桃金娘科桃金娘属的参考基因组(***)对测序数据进行比对,采用STACKS比对筛选得到58264个高质量SNP位点。41个野生桃金娘群体的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、遗传多样性指数(Pi)值的范围分别在0.0315～0.0552,0.0584～0.1133和0.0501～0.1263之间,平均值分别为0.0338,0.0731和0.0800。桃金娘41个群体观测杂合度(Ho)整体低于期望杂合度(He),遗传多样性相对较低。其中,海南省五指山(WZS)居群遗传多样性最高(He=0.1133),福州永泰(FZYT)最低(He=0.0636)。AMOVA分析认为桃金娘遗传变异主要来自居群内,占总变异的72%。群体间遗传分化系数(Fst)范围在0.0051～0.3347之间,各群体分化程度具有较大差异,部分桃金娘群体存在高度的遗传分化。中性检测Tajima’s D在四个聚类群内表现均为负值,桃金娘群体在近期可能经历过瓶颈效应。(2)基于RAD数据对41个野生桃金娘居群进行群体结构和亲缘关系分析,41个居群划分为4个遗传组成更为合理。Mantel检验发现,地理隔离效应对桃金娘分化影响不显著,环境隔离效应对桃金娘遗传分化的影响显著。叶绿体基因组树和单倍型网络图结果表明,西部桃金娘类群最为古老,沿东部海岸分布的现有桃金娘群体更为进化,现有群体分布格局可能是由全新世大暖期的海侵事件(0.0065～0.0050 Mya)后,从中部居群残留的桃金娘群体扩散而来。(3)群体分化和基因流动态变化分析结果表明,桃金娘类群的基因流动方向可能为东部到南部,后续再发生结论2中的海侵事件导致中部类群东迁;遗传分化系数分析发现,海南省吊罗山(DLS)和海口昌江(HKCJ)群体之间的基因流最大,而云南省文山富宁(WSFN)和福建省宁德蕉城(NDJC)群体之间的基因流动最小;通过Dsuite分析群体间渐渗事件,发现广东省茂名信宜(MMXY)群体为桃金娘杂交渐渗的核心区。频繁的基因流和杂交事件既促进了基因流的大迁移,同时也促进了局部群体的遗传分化,引发更多的群体内变异。(4)基于Maxent模型对桃金娘的生态位模拟表明,历史、当前和未来三个时期内桃金娘的总适生区面积未出现极端衰减情况。年平均降雨量(BIO12)和年平均温度(BIO1)为限制桃金娘分布的主要环境变量,温度和水分对桃金娘的分布格局影响都比较大。(5)使用EMMAX进行环境-基因位点关联分析,共得到50个与气候变化相关的离群位点(Outlier)。其中与最热月份最高温度(Bio5)相关的最多。桃金娘的环境相关位点结果表明Bio5(最热月最高温度)对桃金娘的遗传结构影响较大。因此,中国分布区的桃金娘遗传资源在华南地区经历了重要的群体迁移事件,并受到海陆侵蚀事件影响,大致形成了现有的遗传结构。此后,在历史气候不断影响下,群体分化受基因流动态影响,逐步形成了一些自然杂交区;气候因素对桃金娘遗传分化产生重要影响,其中最热月份最高温度(Bio5)对遗传结构影响较大,而年平均降雨量(BIO12)和年平均温度(BIO1)对桃金娘的分布格局有显著影响。

关键词： 杨梅   驯化起源   群体遗传学   选择性清除   全基因组关联分析  

摘要： 杨梅（Morella rubra Lour.）为亚热带常绿果树,属于壳斗目杨梅科,并且是杨梅科中唯一被驯化的物种。杨梅原产于我国,果实色泽诱人、质地细腻、口感鲜美,营养价值极高,具有悠久的栽培和食用历史,是重要的经济果树。我国的杨梅种质资源十分丰富,目前记录有约300个栽培种和地方品种。然而对于杨梅的驯化起源问题以及驯化过程中产生的表型改变背后的遗传机制尚未研究清楚。因此,本研究以分布区内不同地理来源的野生杨梅以及广泛栽培的杨梅品种为研究对象,通过简化基因组测序和基因组重测序技术,进行群体遗传学分析,解析杨梅的驯化历史,鉴定杨梅在驯化以及改良过程中受到选择的基因组区域和基因。同时对重要的农艺性状进行了表型鉴定和全基因组关联分析,为杨梅分子生物学研究和遗传改良提供重要遗传信息。主要研究内容和结果如下: （1）杨梅的群体遗传多样性和遗传结构 我们对63个野生和栽培杨梅个体（包括44个栽培杨梅品种）以及15个杨梅科外类群个体进行了简化基因组（RAD-seq）测序;对225个野生和栽培杨梅个体（包括70个栽培杨梅品种）以及12个杨梅科外类群个体进行了全基因组重测序。RAD-seq和重测序结果的系统发育树、群体遗传结构以及主成分分析的结果均支持野生杨梅分为三个谱系:云南野生杨梅谱系,韩国、日本和中国台湾地区野生杨梅谱系,以及（除云南和台湾地区外）中国大陆其他地区野生杨梅谱系。栽培杨梅则可划分为四个遗传谱系,包括以福建地区原始栽培种为代表的PL谱系、浙江的两个优良品种“荸荠”种和“东魁”种为代表的BQ和DK谱系,以及产自江、浙地区的“粉红”种为代表的FH谱系。栽培杨梅的遗传多样性相比于野生杨梅减少了约30%。 （2）杨梅的驯化栽培与种群动态历史 基于Fastsimcoal2的种群动态历史推断结果表明野生杨梅三个谱系分化发生在距今约2.4万至2.6万年之间,可能是由于末次盛冰期导致的地理隔离。栽培杨梅的初次驯化发生在约3,300～5,600年前。重测序数据揭示栽培杨梅的三次改良发生在距今约800～1,800年前,RAD-seq估算出最后一次改良事件的发生可能发生在100年前。 （3）杨梅驯化过程中的人工选择与关键性状的遗传机制 通过核苷酸多态性比值（Pi-ratio）、F等方法在重测序数据集的栽培杨梅中鉴定到了76个受选择区域,区域内共有112个基因;基因富集的结果显示这些基因主要与有机物代谢过程、初级代谢过程相关,可能对果实的风味产生了影响。对于两个优良谱系BQ和DK的选择性清除分析也发现与果实大小、风味相关的等位基因位点受到显著的选择作用。对于杨梅表型性状果实大小和果实甜度的全基因组关联分析也鉴定到了相关的位点。

关键词： 染色质   表观遗传学  

ISBN: (纸本)9787030757999

摘要： 本书内容主要涵盖了染色质的基本特性、核小体组装和解聚的调控，以及染色质上组蛋白的翻译后修饰对染色质结构的影响并发挥多样性的功能，特别是在转录调控、异染色质形成、DNA修复和DNA复制中的作用，最后介绍了染色质与其他细胞生理活动的功能联系。

关键词： 男性不育   少弱畸形精子症   ZMYND15   CFAP61  

摘要： 背景:不孕不育严重威胁人类生殖健康。据估计,全球有10-15%的育龄夫妇罹患不孕不育症,其中男性因素占一半。少弱畸形精子症(oligoasthenoteratozoospermia,OAT)是男性不育的常见类型。OAT临床特征复杂,病因多样,遗传缺陷是导致OAT的重要原因。随着高通量测序技术发展,虽已发现多个导致OAT的致病基因及相关突变。但大多数OAT病例遗传基础仍有待阐明。尽管卵胞浆内单精子显微注射技术(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)是帮助OAT患者获得子代的有效手段,但在遗传致病因素不明的情况下,通过ICSI出生的后代,可能同样面临不育风险;且还有部分OAT患者ICSI后生殖结局不佳。因此,筛选并鉴定OAT相关候选致病基因及致病突变,同时研究其功能和生殖结局,对这类患者的治疗和生育咨询至关重要。目的:本研究通过全外显子测序技术(whole-exome sequencing,WES),在已收集的特发性严重少弱畸形精子症(severe oligoasthenoteratozoospermia,sOAT)人群中筛选OAT新候选致病基因和突变,并探究基因在精子发生中的功能及其对患者生殖结局的影响,从而帮助我们更好的理解OAT致病基因的遗传机制和功能,同时在临床上为这些患者提供更准确合适的遗传诊断和临床治疗方案。方法:本研究招募了325名特发性sOAT患者进行WES测序;研究发现的OAT致病基因和突变通过生物信息学和表型挖掘进行分析;并通过细胞和分子实验等对基因及突变致病性进行进一步的研究;同时对研究鉴定的候选新基因CFAP61构建敲除小鼠模型进行初步功能解析。最后我们还对携带致病基因突变男性患者生殖结局进行随访,以期通过本研究为这些患者临床诊断和生育提供帮助。结果:本研究中我们鉴定到3名不相关男性不育患者分别携带ZMYND15基因(NM＿001136046.2)不同纯合突变:P1携带c.1209T>A(p.Y403*)突变,P2携带c.1650del C(p.E551Kfs*7)突变和P3携带c.1622＿1636delins CCAC(p.L541Pfs*39)突变。公共数据库均未发现3个突变记载。3名患者临床检查和精子形态学分析显示患者为sOAT表型。多个致病性预测软件皆表明3名患者携带的突变致病。我们通过检测患者外周血中m RNA表达发现3名患者ZMYND15 m RNA表达量与可育对照相比均显著下降。同时我们还根据患者突变位点构建质粒进行细胞转染检测,结果显示3个突变均导致截短蛋白产生,使得ZMYND15不能发挥完整功能。与可育对照中ZMYND15表达和定位相比,患者精子中未见ZMYND15表达。通过透射电镜和免疫荧光实验,我们发现携带ZMYND15基因致病突变患者顶体发生,精子头部组蛋白鱼精蛋白转换和尾部鞭毛发育异常。STRING分析结果显示ZMYND15在人类精子形成多个事件中发挥重要功能。结合以上结果,我们推测ZMYND15及其致病突变可能通过影响患者顶体发生,组蛋白鱼精蛋白转换和尾部鞭毛发育等多个关键事件,引起精子形成障碍,最终导致患者出现sOAT表型。同时我们随访了患者ICSI结果,发现患者目前自精ICSI并未成功。本研究中我们还鉴定到两名患者携带CFAP61(NM＿015585.4)双等位基因突变。F1-Ⅱ-1携带c.1654C>T(p.R552C)和c.2911G>A(p.D971N)复合杂合突变;F2-Ⅱ-1携带c.144-2A>G和c.1666G>A(p.G556R)复合杂合突变。临床精液常规检测显示这两名患者均为sOAT。多个致病性预测软件预测4个突变均为致病突变,蛋白三维结构模型预测和剪切位点分析表明了4个突变均可能损害蛋白质结构或功能。进一步免疫荧光检测显示,患者精子鞭毛中几乎未见CFAP61表达定位。同时,对患者精子形态学进一步分析发现携带CFAP61基因致病突变患者精子鞭毛结构异常且出现明显的中央微管缺失和线粒体鞘畸形。此外,为了进一步探究CFAP61的功能,我们成功构建了Cfap61基因敲除小鼠。该基因敲除雄性小鼠为OAT表型,表明CFAP61是人和小鼠OAT致病基因。同时结合小鼠精子表型,精睾丸内阻滞情况和睾丸蛋白组学结果,我们发现当CFAP61基因缺陷时会破坏精子形成中鞭毛形成和发育,导致睾丸内产生畸形精子,同时畸形精子释放受阻,最终导致OAT表型。两对患者夫妇均使用男性患者精子进行ICSI,其中一对夫妇已经成功生育小孩,另一对夫妇正在等待移植中。结论:1.本课题通过对325例特发性sOAT患者进行全外测序和数据分析,结合患者表型、细胞模型、小鼠模型和组学等综合研究结果,首次确定ZMYND15和CFAP61基因致病突变会导致人类sOAT伴男性

关键词： 工程化干细胞外泌体   糖尿病慢性伤口   血管生成   光遗传学   免疫微环境  

摘要： 糖尿病慢性伤口的血管新生和组织修复依然是一个亟待解决的临床问题。工程化的间充质干细胞来源外泌体在促进伤口愈合方面展现出巨大潜力。本研究通过基因工程和光遗传学技术改造并获得了富含e NOS的脐带间充质干细胞外泌体(UCMSC-exo/e NOS)并深入探讨其对糖尿病慢性伤口修复的影响和机制。我们首先通过基因工程手段构建了同时表达CIBN-EGFP-CD9和e NOS-m Cherry-CRY2两种重组蛋白的脐带间充质干细胞。蓝光照射下内源性表达的e NOS蛋白可通过CIBN-CRY2光控蛋白结合机制大量富集进入UCMSCs-exo,并通过超速离心法分离获得UCMSC-exo/e NOS。UCMSC-exo/e NOS体外显著促进了高糖环境中成纤维细胞和血管内皮细胞的增殖和迁移,同时降低了细胞内氧化应激造成的炎症因子表达水平升高和细胞凋亡。通过db/db糖尿病小鼠模型证明UCMSC-exo/e NOS显著提高了模型小鼠伤口的闭合速率,且改善了血管新生和基质重塑。进一步研究表明,UCMSC-exo/e NOS激活了多个磷酸化级联信号通路和信号分子,改善了伤口部位的炎症水平,并调节了伤口免疫微环境,发挥了有效的组织修复作用。本研究为糖尿病慢性创面的血管新生和组织修复提供了一种基于工程化干细胞外泌体的全新治疗策略。