试管婴儿中,CDC14A基因对于男性生育和后代耳聋的影响

时间: 2020-10-12 15:54:57 作者:海外文献整理

什么是CDC14A基因?

CDC14A基因是一种进化/保守的双特异性蛋白磷酸酶,在不同的生物体中发挥不同的作用。据报道,人类CDC14A突变可导致男性不育和女性先天性耳聋,CDC14A缺陷会导致男性生育能力低下,只能产生很少的精子,而且精子数量减少,精子活力受损,形态异常的精子比例很高。即便通过二代试管婴儿(ICSI,卵胞浆内单精子注射)勉强受精,受精卵(胚胎)也会在发育过程中死亡。因此,必须依靠三代试管婴儿技术(PGD),在胚胎植入前进行基因检测,将有CDC14A突变问题的胚胎予以剔除,才能保证正常的生育能力。

CDC14A基因的作用

前面提到,CDC14A基因是一种进化/保守的双特异性蛋白磷酸酶,对于男性来说,其会显著影响睾丸功能,尤其是影响正常精子的生成,从而导致男性不育症的发生。而对于女性来说,CDC14A又会直接作用于耳朵,导致先天性耳聋(但仍可正常生育)。在很多文献报道中,CDC14A基因缺陷多存在于有先天性耳聋家族史的家庭,尤其是女性偏多的家庭。

现代研究发现,CDC14A的一些隐性突变,包括CRISPR/ cas9编辑的p.C278S磷酸酶的替代,导致了大量的胚胎在围产期死亡,但侥幸顺产的后代,则出现了女性耳聋和男性不育的表型。

CDC14A基因可以影响内耳毛细胞肌纤毛、基底体和声转导静纤毛的发育,一般女婴出生后,其听毛细胞一开始发育正常,随后开始退行性病变,直至彻底耳聋。而在男婴中,CDC14A基因可以影响睾丸功能,使其一直维持在幼小状态,即便在青春期以后,其男性睾丸依旧偏小,输精管狭窄且精子生成障碍,从而导致了一系列的男性不育症状(但没有耳聋特征)。

CDC14A基因的机理

CDC14A基因作为一种进化保守的双特异性磷酸蛋白磷酸酶,可将酪氨酸或丝氨酸/苏氨酸残基上的蛋白质脱磷酸化。 CDC14在酿酒酵母中的功能已广为人知,它是通过有丝分裂途径,在胞质分裂和核糖体脱氧核糖核酸(DNA)缩合的重要调节剂。温度敏感的CDC14突变体在限制温度下生长时死亡,因为它们无法通过有丝分裂过渡到中间相。可以通过表达人CDC14A或其旁系CDC14B来挽救这种情况。由于在表达时氨基酸序列的进化保守性和有丝分裂功能的保留,CDC14A最初被认为是人类细胞系中整个细胞周期进程所必需的。

CDC14A的许多其他不同功能源于生化研究和体外实验,其中细胞系的内源性CDC14A表达要么被RNA局部降低,要么异位过表达。基于这些经常使用人类癌细胞的研究,所报告的CDC14A功能包括DNA双链断裂修复,染色体分离,微管完整性,调节肿瘤抑制蛋白p53和调节中心体周期和肌动蛋白细胞骨架。最近,CDC14A的两个隐性变异与人类耳聋有关,而吗啉代寡核苷酸的CDC14A的表达,表明它在运动蛋白激酶的长度调节中起作用。

如何解决CDC14A基因缺陷引起的男性不育和耳聋?

解决方案有2项,一项是基因检测予以确诊,一项是试管婴儿予以阻断。

前者推荐小蓝盒PRO,这是一滴血解锁两性健康密码,270种“性”基因相关检测,从根源上了解自己的“性”机能,采用无痛采样一滴血准确定量及突破性样本保存技术,让客户足不出户享受私密安全,并享有配套产品一体化咨询和周期检测持续跟踪等服务。

尤其是小蓝盒PRO基因型(男):可以检测16种与男性机能相关疾病的164个基因检测,包括SYCP3基因检测,全面了解男性的精子形成、输精管发育、精子钻孔能力等男性生育能力情况。

而后者推荐三代试管婴儿技术(PGD),PGD又叫胚胎植入前筛查,现在也有叫植入前基因检测(PGT-M),是一种检查胚胎基因或染色体异常的基因技术,经过测试的胚胎如果没有基因异常,将放回子宫继续发育。从临床上看,胚胎通常是在出生后2-6天植入子宫的(即新鲜胚胎移植),但现在,更常见的是冷冻胚胎,以便让女性有更多的时间调理身体,方便后续植入。 这一技术和常规的试管婴儿技术(IVF)非常类似,所不同的是,PGD会对植入前的胚胎做进一步的基因检测,从中排除掉有染色体异常或遗传病的胚胎,从而保证植入子宫体内的胚胎不会有CDC14A基因缺陷,从源头上避免了将遗传性耳聋和男性不育遗传给后代的可能性。

相关文章
无相关信息

声明:本栏目的内容,包括医学意见和任何其他健康相关信息,仅供参考,不视为特定诊断;如果您对自己的健康或他人的健康有任何疑问,请及时到医院就诊或寻求医生的直接建议。

☎ 三代试管电微同号:15300680313