AJHG：曹云霞/张锋团队等核对新弱畸精子症致病基因CFAP58

21世纪以来，全球不孕不育发病率逐年消退，已制约10%-15%的育龄夫妇。WHO将不孕不育与心血管病症、肿瘤列为在世界上制约有机体贫困和有益的三大主要病症。其中的男性不育约占40%-50%。男性不育常常所列现为少卵子病患者，要强卵子病患者，大龙卵子病患者或者多种组合方式，要强大龙卵子病患者是其中的最典型类型之一，但是目前为止多数病病患者准确的病因未明。

卵子刚毛多发特征间歇性（Multiple Morphological Abnormalities of the Flagella, MMAF）是一类相当严重的要强大龙卵子病患者，由于猫科动物端、剑尾端、无尾端、折尾端及不规则尾端等卵子刚毛的多种发育不良造成卵子社交活动能力和受精能力相当严重下降。目前为止的学术研究提醒MMAF的病因多数与基因组变异密切方面。本课题组是目前为止国际上学术研究要强大龙卵子病患者的主要团队之一，以前报道了多个造成MMAF的免疫基因组，如卵子刚毛轴丝方面基因组CFAP43、CFAP44、CFAP65，刚毛细丝管状发育方面基因组FSIP2，纤毛和刚毛拼装现实生活中的的亚基仓储方面基因组CFAP69、TTC21A、TTC29和卵子中的心体方面基因组DZIP1等。然而，由于卵子结构复杂，牵涉到的亚基一般而言繁多，目前为止，仍有30%-40%的MMAF 病病患者所列型病因都已明确。因此，MMAF的所列型学病因和免疫机理仍需大幅度冒险。

2020年8同月12日，安徽医科大学校董、国家卫健委配子与生殖道间歇性学术研究要点检验室主任魏云霞大学教授和浙江大学张锋大学教授以长文方式在The American Journal of Human Genetics杂志上发所列篇名：Bi-allelic Loss-of-function Variants in CFAP58 Cause Flagellar Axoneme and Mitochondrial Sheath Defects andAsthenoteratospermia in Humans and Mice学术研究，见到并核对了要强大龙卵子病患者最初免疫基因组CFAP58，该基因组的双等位凋亡通过制约卵子刚毛轴丝和细胞质管状拼装而造成男性不育和雄性果蝇不育。

该学术研究通过全遗传物质PCR关键技术结合高效的生物信息学数据分析方法对来自安徽医科大学第一医学院和南京医科大学第一医学院的90事例汉族的男性MMAF病病患者完成了基因组验证和所列型学数据分析。见到了5事例（5.6%）MMAF病病患者同时携带有CFAP58基因组的双等位凋亡，其中的来自近亲代代A050、N010、N011病病患者和散布中产阶级N015病病患者，分别携带CFAP58基因组c.2092C>T (p.Arg698*)、c.2052del(p.His685Thrfs*7)，c.1696C>T (p.Gln566*)和c.2274C>A(p.Tyr758*)的纯合凋亡，来自散布中产阶级A064病病患者携带c. 2092C>T(p. Arg698*) / c.1429del (p.lle477*)复合杂合凋亡。SangerPCR完成代代共分离解析，证明这些凋亡核苷酸分别所列型自他们携带杂合凋亡的继父（三幅1A），符合MMAF隐性所列型模式。这些凋亡核苷酸外为动态纠正凋亡核苷酸，由于浮现提前浮现终止密码子（所列1），很难翻译催化基本CFAP58从而造成亚基质动态侵害。同时，温和型数据分析也所列明本学术研究中的5个凋亡核苷酸在多种不同物种间是高度温和的（三幅1B）。

三幅1. CFAP58基因组凋亡核苷酸核对及温和性数据分析

CFAP58基因组凋亡病病患者卵子可以所列现为无尾端，猫科动物端，剑尾端，折尾端和不规则尾端等，大幅度统计见到5事例病病患者外以猫科动物端和剑尾端为主（三幅2A）。卵子免疫荧光染色和免疫索科利夫卡检验见到，正常常人卵子中的CFAP58主要定位在卵子刚毛，而CFAP58凋亡病病患者卵子CFAP58亚基传达纠正（三幅2B和2C）。

三幅2. 正常常人对应和CFAP58基因组凋亡病病患者卵子特征及CFAP58的定位与传达

为了让透射电镜关键技术见到，与正常常人对**子相比之下CFAP58基因组凋亡病病患者80%以上卵子轴丝拼装总体间歇性，包括中的央二连管纠正、外周真核细胞纠正或真核细胞对齐失常常等（三幅3A和B）。大幅度卵子免疫荧光染色和免疫索科利夫卡检验见到，中的央二连管标志亚基SPAG6和SPEF2外总体减小（三幅3C和D）。

三幅3. CFAP58基因组凋亡与卵子轴丝拼装间歇性方面

另外，卵子纵切面透射电镜验证见到，CFAP58基因组凋亡病病患者卵子刚毛中的段细胞质管状发育间歇性，所列现为刚毛中的段细胞质管状对齐失常常或长度变短，外周球状细丝需求量增多（三幅4A和三幅3A），大幅度卵子免疫荧光染色和免疫索科利夫卡检验见到细胞质伴侣亚基HSP60传达总体减小（三幅4B和C）。

三幅4. CFAP58基因组凋亡与卵子细胞质管状发育间歇性方面

为了大幅度验证CFAP58在果蝇卵子刚毛发生现实生活中的的起到，为了让CRISPR-Cas9关键技术重构Cfap58基因组敲除果蝇模型。果蝇方面检验见到Cfap58基因组敲除果蝇睾丸中的CFAP58亚基传达纠正，雄性果蝇完全不育，尽管睾丸的重量和尺寸未发生变化，但是Cfap58基因组敲除果蝇卵子浓度总体减小，卵子活力几乎为零，卵子特征所列现为典型的MMAF所列型（三幅5），与CFAP58基因组凋亡病病患者卵子所列型高度一致。

综上所述，该学术研究基于全遗传物质PCR关键技术从来自国际间多个生殖中的心的90事例MMAF病病患者中的核对了最初要强大龙卵子病患者免疫基因组CFAP58。该基因组的双等位凋亡引起卵子刚毛轴丝和细胞质管状拼装间歇性而造成男性不育。这一结果得到Cfap58基因组敲除果蝇的解析，该学术研究课题的赢得将为要强大龙卵子病患者的所列型咨询、底物诊断和针灸治疗给予极其重要理论依据。

三幅5. Cfap58基因组敲除果蝇所列现典型的MMAF所列型

安徽医科大学魏云霞大学教授和浙江大学张锋大学教授为该科学论文的合作电信作者。安徽医科大学第一医学院的贺小进副大学教授，吕明荣副大学教授，琛小晴Dr和李强硕士学术研究生，浙江大学的刘风雨Dr和南京医科大学第一医学院的杨晓玉副主任医师为该科学论文的合作第一作者。

原始典故：

Mariem Ben Khelifa, Charles Coutton, Raoudha Zouari, et.al. Mutations in DNAH1, which encodes an inner arm heavy chain dynein, lead to male infertility from multiple morphological abnormalities of the sperm flagella. Am J Hum Genet. 2014 Jan 2;94(1):95-104.

Shuyan Tang, Xiong Wang, Weiyu Li, et.al. Biallelic Mutations in CFAP43 and CFAP44 Cause Male Infertility with Multiple Morphological Abnormalities of the Sperm Flagella. Am J Hum Genet. 2017 Jun 1;100(6):854-864.

Weiyu Li, Huan Wu, Fuping Li, et.al. Biallelic mutations in CFAP65 cause male infertility with multiple morphological abnormalities of the sperm flagella in humans and mice. BMJ Volume 57, Issue 2

Wangjie Liu, Huan Wu, Li Wang, et.al. Homozygous loss-of-function mutations in FSIP2 cause male infertility with asthenoteratospermia.J Genet Genomics. 2019 Jan 20;46(1):53-56.

Xiaojin He, Weiyu Li, Huan Wu, et.al. Novel homozygous CFAP69 mutations in humans and mice cause severe asthenoteratospermia with multiple morphological abnormalities of the sperm flagella. J Med Genet. 2019 Feb;56(2):96-103.

Mingrong Lv, Wangjie Liu, Wangfei Chi, et.al. Homozygous mutations in DZIP1 can induce asthenoteratospermia with severe MMAF. J Med Genet. 2020 Jul;57(7):445-453.

Chun yu Liu, Xiao jin He, Wang jie Liu, et.al. Bi-allelic Mutations in TTC29 Cause Male Subfertility with Asthenoteratospermia in Humans and Mice. The American Journal of Human Genetics Volume 105, Issue 6, 5 December 2019, Pages 1168-1181

Liu, W., He, X., Yang,S., Zouari, R., Wang, J., Wu, H., Kherraf, Z.E., Liu, C., Coutton, C., Zhao,R., et al. (2019). Bi-allelic Mutations in TTC21A Induce Asthenoteratospermiain Humans and Mice. Am J Hum Genet 104,738-748.