什麼是SPINK2基因?

SPINK2基因又叫絲氨酸肽酶抑製劑2型(serine peptidase inhibitor Kazal type 2),絲氨酸肽酶是一種蛋白酶系,屬於胰腺蛋白酶的一種,主要促使人體中的氨基酸,尤其是絲氨酸分解成小分子肽。現代研究發現,如果SPINK2基因出現純合/雜合錯義突變,會導致原發性精子畸形和精子多條鞭毛形態異常,是導致男性無精/少精和男性不育的罪魁禍首。AK7缺陷會導致男性生育能力低下,只能產生很少的精子,而且精子數量減少,精子活力受損,形態異常的精子比例很高。即便通過二代試管嬰兒(ICSI,卵胞漿內單精子注射)勉強受精,受精卵(胚胎)也會在發育過程中死亡。因此,必須依靠三代試管嬰兒技術(PGD),在胚胎植入前進行基因檢測,將有AK7突變問題的胚胎予以剔除,才能保證正常的生育能力。

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SPINK2基因突變對於男性生育的影響

無精症是男性不育的常見原因,其特徵是在射精時沒有精子。而SPINK2基因突變又可分為兩種情況,如果是純合突變,則基本是以無精症表型為主;如果是雜合突變,則是以少精症/弱精症為主,而且精子畸形率非常高。

研究表明,SPINK2基因對於男性精子來說,主要負責調控精子主體的頂體蛋白酶的合成。這種頂體蛋白酶,主要蛋白酶誘導的應激,進一步的分析表明,在SPINK2缺失的情況下,蛋白酶誘導的應激會引發高爾基體斷裂,並阻止頂體生物發生,導致精子細胞分化停滯。

這些結果表明,SPINK2在中和絲氨酸蛋白酶向頂體蛋白酶的細胞傳遞過程中是必要的,它的缺失導致了雜合突變的精子畸形症和純合突變的無精症。

SPINK2基因突變,引起精子生成障礙的機理研究

精子發育可細分為三個主要步驟:

  • 二倍體生殖細胞的增殖
  • 減數分裂,親本基因的重組和單倍體細胞的產生
  • 精子生長,即圓形精子細胞轉化為身體中最小和最特化的精子

最近,有六個基因的缺陷與人類無精症有關,大多數基因負責編碼減數分裂控制蛋白,如TEX11、TEX15、SYCE1或MCM8,功能蛋白的缺失會導致減數分裂的阻滯。我們觀察到SPINK2從精子細胞階段開始表達,從而證實減數分裂後異常可能導致無精症。我們認為SPINK2在合成後不久中和頂體蛋白酶的作用是必要的,在它們可以安全地儲存在頂體酶中之前,它們通常保持休眠狀態,直到在頂體反應期間釋放。研究還表明,在SPINK2缺失的情況下,蛋白酶誘導的應激啟動高爾基體斷裂,導致精子細胞分化受阻,這會導致精子細胞從輸精管上皮脫落。這一基因缺陷的分子病理生理學特徵的發現,將打開了一些新的治療前景,比如可能允許精子發育功能的恢復。

如何解決AK7基因缺陷引起的男性不育?

解決方案有2項,一項是基因檢測予以確診,一項是試管嬰兒予以阻斷。

前者推薦小藍盒PRO,這是一滴血解鎖兩性健康密碼,270種“性”基因相關檢測,從根源上了解自己的“性”機能,採用無痛採樣一滴血準確定量及突破性樣本保存技術,讓客戶足不出戶享受私密安全,並享有配套產品一體化諮詢和周期檢測持續跟踪等服務。

尤其是小藍盒PRO基因型(男):可以檢測16種與男性機能相關疾病的164個基因檢測,包括SPINK2基因檢測,全面了解男性的精子形成、輸精管發育、精子鑽孔能力等男性生育能力情況。

而後者推薦三代試管嬰兒技術(PGD),PGD又叫胚胎植入前篩查,現在也有叫植入前基因檢測(PGT-M),是一種檢查胚胎基因或染色體異常的基因技術,經過測試的胚胎如果沒有基因異常,將放回子宮繼續發育。從臨床上看,胚胎通常是在出生後2-6天植入子宮的(即新鮮胚胎移植),但現在,更常見的是冷凍胚胎,以便讓女性有更多的時間調理身體,方便後續植入。

這一技術和常規的試管嬰兒技術(IVF)非常類似,所不同的是,PGD會對植入前的胚胎做進一步的基因檢測,從中排除掉有染色體異常或遺傳病的胚胎,從而保證植入子宮體內的胚胎不會有SPINK2基因缺陷,從源頭上避免了將男性不育遺傳給後代的可能性。