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 基于microRNA与生物信息学筛选非梗阻性无精子症的生物标志物

2025-11-04 13:52:47来源:遗传
非梗阻性无精子症(non-obstructive azoospermia,NOA)是造成男性不育的重要原因之一,影响全球10% ~ 15%不育症男性。作为男性不育症中最严重的类型,NOA的发生与睾丸生精功能障碍有关。microRNA(miRNA)是一类内源性非编码小RNA分子,通过与靶基因mRNA的3'端非翻译区(3′ untranslated regions,3′UTR)识别结合,抑制mRNA表达。miRNA在不同组织和发育阶段的表达水平存在显著差异,并且在细胞生长、分化和死亡等过程都发挥着至关重要的作用,与疾病的发病机制密切相关。miRNA在生精障碍和NOA的发生中发挥着重要作用。目前对于microRNA与NOA发生机制的研究仍不清楚。

2025年10月30日,广州医科大学附属清远医院(清远市人民医院)颜秋霞课题组在《遗传》杂志上发表了题为“基于microRNA与生物信息学筛选非梗阻性无精子症的生物标志物”的研究报告。该研究报告结合生物信息学分析、机器学习和NOA小鼠模型,筛选出与NOA生精功能相关的miRNA及其靶基因,为后续miRNA相关的NOA发病机制研究提供了新的视角。

该研究首先基于GEO 数据库中获取NOA患者睾丸组织的miRNA数据集与mRNA数据集,通过差异分析、WGCNA分析与LASSO分析,得到与NOA发生显著相关的microRNA。使用R包“glmnet”并查询miRDB数据库得到microRNA的靶点,并与mRNA数据集差异分析得到的差异基因取交集,最终得到18个与NOA显著相关的差异表达基因(differential expressed genes, DEGs)。随后通过这些基因,建立精子发生评分模型并比较NOA组高、低DEGs表达组间差异富集分析,提示18个DEGs在NOA组中的总体低表达水平可能会导致精子发生障碍。随后,使用多种机器学习模型深入筛选得到4个最具有诊断价值的基因MGARP、FER1L5、SNX2和PAPOLB。最终,通过建立动物模型进行转录组测序的数据集验证精子发生评分模型与MGARP、FER1L5、SNX2和PAPOLB的表达水平,证实MGARP、FER1L5、SNX2和PAPOLB这4个关键基因有望成为NOA诊断的潜在生物标志物。

广州医科大学附属清远医院(清远市人民医院)颜秋霞教授为文章通讯作者,李志宏和陈淼琪并列第一作者。该研究得到了广东省基础与应用基础研究基金,广州医科大学附属清远医院(清远市人民医院)开放课题基金,广东省中医药局科研项目,广州医科大学创新能力提升计划项目,广东省大学生创新训练计划项目资助。

文章录用版链接:李志宏,陈淼琪,袁晓珺,黄华君,黄琬婷,周飘雁,曾晨,冯许诺,杨洛瑶,黄树强,谭翠钰,陈彩蓉,颜秋霞. 基于microRNA与生物信息学筛选非梗阻性无精子症的生物标志物. 遗传,2025.

DOI: 10.16288/j.yczz. 25-089