研究背景男性不育占所有不孕不育病例的一半左右,影响全世界将近六分之一的夫妻。有相当比例的男性不育症表现为无精子症。约20%的欧洲及25%的中国的男性不育症患者,表现为无精子症。无精子症中最常见的是非梗阻性无精子症（NOA）,约占所有男性1%。非梗阻性无精子症的病因可能是隐睾,克氏综合征（47,XXY）,化疗或放疗后并发症等。有15%-30%的非梗阻性无精子症男性可以检测出非整倍性或Y染色体缺失。然而,很大比例的不育男性被诊断为特发性,说明了现在对调节精子发生及精子功能的基本机制缺乏了解。所以更可靠的和非侵入性的方法来用于诊断NOA是非常必要的。查明男性不育的遗传因素将可以为特发性不育症的病因提供有价值的见解,将有助于制定针对性治疗。单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）,是人类可遗传的变异中最常见的一种,主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性,可以造成包括人类在内的物种之间染色体基因组的多样性。SNP在人类基因组中广泛存在,平均每5001000个碱基对中就有1个,估计其总数可达300万个甚至更多。SNP可能分布于编码基因段或非编码基因段,即使不在蛋白质编码区的SNP仍可能影响基因剪接、转录子结合以及信使RNA降解等。SNP在群体中的频率大于1%,而突变在群体中频率小于1%。点突变（point mutation）是突变的一种类型,在遗传材料DNA或RNA中,会使单一个碱基核苷酸替换成另一种核苷酸。通常也包括只有作用于单一碱基对的插入或删除。突变是单个碱基的改变,如果位于编码区可能会影响所编码的氨基酸从而影响蛋白质功能。群体中突变的频率是很低的。突变的类型很多,但是突变的命运未定。一个突变在群体中可能固定下来,也可能因选择、随机漂变而消失。下面我们通过SNP筛选和突变模型的研究,分析两种DNA遗传标记,希望能够为临床的诊治做出贡献。研究方法与结果前期对NOA病人和对照人群进行了三个阶段的GWAS分析研究,鉴定到三个与NOA相关的SNPs。我们关注到的是rs7099208,其定位于10q25.3 FAM160B1基因的最后一个内含子。我们使用表达数量性状位点（eQTL）方法分析rs7099208附近可能受其调控的三个基因,分别是:FAM160B1、ABLIM1和TRUB1。结果发现相对于杂合以及野生基因型,在rs7099208纯合基因型的人群中FAM160B1的表达降低。但是另两个基因ABLIM1和TRUB1在rs7099208的三种基因型中没有表现出相同的趋势。说明rs7099208最有可能是与基因FAM160B1的表达相关。进一步研究结果显示FAM160B1在人睾丸中呈现优势表达,并且定位于精母细胞和圆形精子细胞阶段。我们通过17个NOA病人和5个梗阻性无精子症（OA）病人睾丸免疫组化实验,发现在NOA病例中FAM160B1的表达出现降低,甚至不表达的情况,而在OA和正常组睾丸中则没有。另外,FAM160B1在小鼠生殖细胞也有优势表达。我们利用小鼠生殖细胞系GC2细胞作为体外验证模型,敲低FAM160B1的表达,结果显示生殖细胞数目降低,凋亡增加。综上我们推测rs7099208通过调节FAM160B1的表达与NOA相关联。但是其具体的调节机制还有待进一步研究。N-糖基化失调是导致疾病的一个重要原因,最近,这种关系背后的分子机制已经开始慢慢被揭开。DPAGT1基因编码N-乙酰氨基葡糖-1-磷酸转移酶,催化脂质连接寡糖前体合成的第一步。DPAGT1突变可以导致一种I型CDG综合征的N-糖基化蛋白质紊乱。在我们的研究中,发现DPAGT1蛋白编码区第166位氨基酸由天冬氨酸（Asp）突变为甘氨酸（Gly）后,雄性小鼠完全不育。DPAGT1突变后生殖细胞发育阻滞在圆形精子细胞阶段,属于NOA中常见的生精细胞发育阻滞一类。组织学结果显示DPAGT1 mutant雄性小鼠睾丸管腔变小,管腔内可见合胞体、异常的精子细胞以及空泡形成等。电镜结果显示DPAGT1 mutant圆形精子细胞中可见多个内陷、分散的顶体囊泡,个别变形的长形精子核极度浓缩,说明在精子变形过程中发生缺陷。通过DPAGT1 mutant与widetype蛋白质组学比较分析发现,有一类糖蛋白质其蛋白含量没有发生改变,但糖基化修饰明显减少,包括SUN3、SUN4、Lamin、SUN5、SPACA1和ZPBP1等,这些糖蛋白均是参与精子变形的重要蛋白。免疫荧光结果显示,在DPAGT1 mutant小鼠睾丸精子变形中这些糖蛋白由于缺乏糖链而发生分布紊乱,这是导致精子变形异常的原因之一。说明这些差异糖基化在精子头部结构和功能中同样具有重要作用。综上,我们推测DPAGT1 mutant影响了一批在精子头部结构和变形过程中具有重要作用的蛋白糖基化,从而导致了精子发生阻滞和雄性不育。