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目的:筛选出与原发性纤毛不动综合征（Primary ciliary dyskinesia,PCD）不育先证者相关的致病基因,明确其发病原因,论证PCD不育先证者及家系临床表现差异,阐明PCD严重弱畸形精子症和精子获能减少的相关性,探讨严重弱畸形精子症PCD先证者的辅助生殖技术治疗和精子筛选方法。内容:应用高通量基因芯片测序明确PCD不育先证者和家系成员的基因突变,观察不同组织和家系成员纤毛超微结构变化和引发的临床表现差异,检测精子获能关键蛋白CatSper1表达情况,明确CCDC40基因突变对PCD先证者和家系成员的影响;筛选可用精子为PCD先证者进行生育治疗。方法:提取PCD先证者和家系成员血液样品通过外显子组捕获和第2代测序技术对其进行基因突变检测,并用Sanger测序证实检测结果;采集PCD先证者和家系成员患者精子和支气管纤毛上皮,应用透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）观察其超微结构,确定其功能改变;行呼吸功能检查、影像学检查、内镜检查了解呼吸系统和内脏系统发生的变化;采用Western blot方法检测精子尾部CatSper1的表达情况;对PCD不育先证者行前期遗传学咨询,应用新的改良低渗膨胀试验（hypo-osmotic swelling test,HOST）选择精子并进行卵细胞浆内单精子显微注射（intracytoplasmic sperm injection,ICSI）助孕治疗。结果:1.检出先证者和家系成员CCDC40基因中有两个先前未被鉴定的疑似致病突变位点:c.1259delA（p.Gln420GlnfsX3;Het）和EX1720 DEL（Het）。2.先证者精子光镜下表现为尾部卷曲并包饶于质膜内,TEM可见由头侧向尾侧逐渐紊乱的外周致密纤维（outer dense fiber,ODF）、微管、放射幅、外动力蛋白臂（outer dynein arm,ODA）、内外动力蛋白臂（inner dynein arm,IDA）等超微结构。3.先证者和家系成员肺功能明显受限,有重度阻塞性肺通气功能障碍伴弥散功能障碍,重度小气道阻塞,肺功能重度减低;先证者和家系成员影像学表现为副鼻窦炎、乳突炎、全内脏镜像转位、支气管扩张;先证者和家系成员纤维支气管镜检查表现为多叶段支气管粘膜广泛充血和水肿、分泌物增多和支气管镜像倒位;TEM可见先证者和家系成员支气管纤毛由远段向近段逐渐紊乱的超微结构,并与家系成员之间存在差异明显。4.与正常精液和非PCD弱精子症相比,先证者CatSper1蛋白表达明显下调。5.通过改良HOST使先证者成功筛选出活动精子用于ICSI,形成胚胎8个,优质胚胎6个,经冷冻胚胎移植后成功妊娠并分娩一健康男婴。结论:1.新发基因突变为“可能致病”的复合杂合突变,改变了CCDC40蛋白序列,导致“9+2”纤毛的超微结构缺陷（ODA、IDA、放射辐、连接蛋白和微管排列存在异常）,导致先证者及其家系原发不育及其他一系列PCD相关临床表现。2.新发基因突变导致的CCDC40异常引起了精子鞭毛超微结构的巨大改变,与TEM和光镜结果相互印证,造成先证者严重畸形精子症,继而引发严重弱精子症,这是先证者原发不育的病理基础。3.CCDC40基因突变在同一突变在同一病人不同系统中、同胞姐弟的同一系统中、同一系统中的不同组织部位中造成纤毛超微结构表型多样、存在巨大异质性,支气管镜、影像学检查、临床表现也存在差异性。4.先证者精子中特异性Ca2+通道蛋白CatSper1的表达与正常精液和非PCD弱精子症相比明显下调,提示严重鞭毛畸形可能影响了CatSper1表达。5.改良HOST+ICSI使严重弱、畸形精子症先证者获得了满意的不育症治疗结局,胚胎冷冻与复苏对其后代健康未见明显影响。