2024年8月30日，中南大學基礎(chǔ)醫(yī)學院生殖與干細胞工程研究所的譚躍球教授課題組，與南京醫(yī)科大學生殖醫(yī)學與子代健康全國重點實驗室鄭科教授和郭雪江教授及南京醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院神經(jīng)生物學系林明焰副教授合作，在學術(shù)期刊《Science》（《科學》）在線發(fā)表題為The Landscape of RNA-Binding Proteins in Mammalian Spermatogenesis（ “哺乳動物精子發(fā)生RNA結(jié)合蛋白質(zhì)全景圖譜”）的研究論文（Research Article）。

產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和功能正常的精子，是所有有性生殖動物繁衍后代的基礎(chǔ)。精子在睪丸中發(fā)生，并具有進化的保守性。在人類，睪丸內(nèi)精子發(fā)生長達64天，是一個極其復雜而獨特的細胞分化和發(fā)育過程，受到一組時空特異性表達基因的精密調(diào)控。在精子形成過程中，隨著精子細胞變形和細胞核的壓縮，基因轉(zhuǎn)錄活動將逐漸降低直至完全停止，那些為精子細胞后期階段發(fā)育所需的基因都需要提前轉(zhuǎn)錄為mRNA，然后通過RNA結(jié)合蛋白（RBP）以翻譯抑制狀態(tài)儲存在精子細胞中，直到特定發(fā)育階段再被激活翻譯。RBP在轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達，是非編碼RNA調(diào)控、相分離等過程中的重要組成元件，是精子發(fā)生領(lǐng)域的前沿研究熱點。但人們對于RBP如何動態(tài)調(diào)節(jié)精子發(fā)生過程中大量RNA缺乏系統(tǒng)性了解，對于RBP的非結(jié)構(gòu)域元件（不在已注釋結(jié)構(gòu)域中的短基序）還未得到充分探索。另外，盡管已報道RBP的功能障礙可能與男性不育（一種全球性的主要生殖問題）有關(guān)，但其序列突變與男性不育之間的關(guān)聯(lián)也缺乏全基因組水平的認識。

為了回答上述問題，南京醫(yī)科大學鄭科教授等分離了小鼠的精原細胞、粗線期精母細胞和圓形精子細胞，并進行了RNA相互作用組捕獲（RNA interactome capture, RIC），建立了較完整的精子發(fā)生 RBP圖譜，發(fā)現(xiàn)了那些具有從前未知的RNA相關(guān)活性、特異于減數(shù)分裂和精子變形階段發(fā)揮功能的RBP；展示了RNA結(jié)合蛋白在精子發(fā)生過程中的多層次動態(tài)性，涵蓋了蛋白質(zhì)組表達模式、蛋白質(zhì)組-轉(zhuǎn)錄組同步/非同步性、相對RNA結(jié)合活性和核糖核蛋白（RNP）協(xié)同行為；并用RBDmap方法進一步捕獲睪丸RNA交聯(lián)肽，用以篩選RNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和非結(jié)構(gòu)域元件，進而用多種方法對其普遍性、特性、功能等進行生物信息分析和實驗研究。

中南大學基礎(chǔ)醫(yī)學院林戈教授一直鼓勵團隊成員開展高水平的國際國內(nèi)科研合作。在其鼓勵與支持下，譚躍球教授（本文并一作）帶著博士生蒙嵐嵐（本文并一作）等成員，與南京醫(yī)大團隊一起分析了精子發(fā)生的蛋白質(zhì)組學數(shù)據(jù)，并結(jié)合男性不育樣本基因組學結(jié)果，在系統(tǒng)層面上揭示RBP對人類精子發(fā)生的突出作用及ER基序等非結(jié)構(gòu)域元件的潛在臨床致病性，揭示 RBP圖譜在男性不育領(lǐng)域具有重要的臨床價值。

圖：本研究的4個主要研究內(nèi)容及4大創(chuàng)新點小結(jié)（小鼠精子發(fā)生 RBP圖譜、小鼠RBP在精子發(fā)生過程中的多層次動態(tài)性、RNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和非結(jié)構(gòu)域元件新發(fā)現(xiàn)、RBP在男性不育人群的臨床應用前景）

基礎(chǔ)醫(yī)學院生殖與干細胞工程研究所為盧光琇教授所創(chuàng)建，前身為老一輩科學家盧惠霖教授所創(chuàng)建立的人類生殖工程研究小組。在學術(shù)帶頭人盧光琇教授與現(xiàn)任所長林戈教授領(lǐng)導下，研究所一直保持良好的學術(shù)傳承，打造了一支高水平的科研臨床與教學的學術(shù)團隊。團隊中已多人獲得國家有突出貢獻中青年科學專家、國務院政府特殊津貼及國家優(yōu)青人才，并涌現(xiàn)了一批有潛力沖擊國家級人才項目的青年學子。近五年有9人次獲得湖南省各級人才稱號，包括省杰青2人、省“百人計劃”人才1人、湖湘青年英才/湖南省“荷尖”人才3人、湖南省優(yōu)青3人。特別是，研究所致力于培養(yǎng)高水平研究生，近年來，已有多名研究生成果發(fā)表于Nature Genetics、Cell Stem Cell、Nature Communications及Science等高水平期刊。

（一審：譚躍球 二審：聞佳敏 三審：黃河）