AJHG：徐云霞/张锋团队等鉴定新弱畸精子症致病基因CFAP58

21世纪以来，正因如此球不孕男婴发病率逐年下降，已影响10%-15%的育龄夫妇。WHO将不孕男婴与哮喘、癌细胞列为当今影响人类生活和健康的三大主要疾病。其之中男性男婴达占总40%-50%。男性男婴常乏善可陈为少胎盘症，要强胎盘症，畸胎盘症或者多种组合形式，要强畸胎盘症是其之中最常见类型之一，但是现在多数病征准确的病因未明。

胎盘纤毛多发形态注意到异常（Multiple Morphological Abnormalities of the Flagella, MMAF）是一类严重的要强畸胎盘症，由于多毛、剑尾、无尾、折尾及外缘尾等胎盘纤毛的多种畸形致使胎盘活动能力和受精能力严重回升。现在的深入研究提示MMAF的病因多数与等位基因变异都与。本课题组是现在近年来深入研究要强畸胎盘症的主要团队之一，前期报道了多个致使MMAF的病原体等位基因，如胎盘纤毛轴丝相关等位基因CFAP43、CFAP44、CFAP65，纤毛拉伸褶发育相关等位基因FSIP2，上皮细胞和纤毛制造更进一步之中的复合物运输相关等位基因CFAP69、TTC21A、TTC29和胎盘之教育中心体相关等位基因DZIP1等。然而，由于胎盘结构复杂，涉及的复合特有种类繁多，现在，仍有30%-40%的MMAF 病征遗传基因病因即已指明。因此，MMAF的遗传基因学病因和病原体机理仍需大幅度聚焦。

2020年8月末12日，安徽医科大学校长、各地区卫健委配子与生殖道注意到异常深入研究着重科学深入研究室主任曹云霞大学教授和山东大学张锋大学教授以长文形式在The American Journal of Human Genetics刊物上出版题为：Bi-allelic Loss-of-function Variants in CFAP58 Cause Flagellar Axoneme and Mitochondrial Sheath Defects andAsthenoteratospermia in Humans and Mice深入研究，见到并解剖了要强畸胎盘症在此之后病原体等位基因CFAP58，该等位基因的双等位性状通过影响胎盘纤毛轴丝和细胞核褶制造而致使男性男婴和雄性血清男婴。

该深入研究通过正因如此外显子分子生物学应用相结合高效的数据处理深入深入研究方法对来自安徽医科大学第一附属医院和南京医科大学第一附属医院的90由此可知汉族男性MMAF病征进行了等位基因检验和遗传基因学深入深入研究。见到了5由此可知（5.6%）MMAF病征同时载有有CFAP58等位基因的双等位性状，其之中来自现生支系A050、N010、N011病征和散发家庭N015病征，分别载有CFAP58等位基因c.2092C>T (p.Arg698*)、c.2052del(p.His685Thrfs*7)，c.1696C>T (p.Gln566*)和c.2274C>A(p.Tyr758*)的纯合性状，来自散发家庭A064病征载有c. 2092C>T(p. Arg698*) / c.1429del (p.lle477*)复合杂合性状。Sanger分子生物学进行支系共分离验证，证明这些性状位点分别遗传基因自他们载有杂合性状的继父（所示1A），符合MMAF隐性遗传基因模式。这些性状位点仅有为系统缺陷性状位点，由于注意到提前注意到终止密码子（表1），很难翻译合成完整CFAP58从而致使复合物质系统损害。同时，保守型深入深入研究也表明本深入研究之中5个性状位点在不同特有种间是总体保守的（所示1B）。

所示1. CFAP58等位基因性状位点解剖及与此相反深入深入研究

CFAP58等位基因性状病征胎盘可以乏善可陈为无尾，多毛，剑尾，折尾和外缘尾等，大幅度总和见到5由此可知病征仅有以多毛和剑尾为主（所示2A）。胎盘免疫荧光染料和免疫索科利夫卡科学深入研究见到，长时间胎盘之中CFAP58主要聚焦在胎盘纤毛，而CFAP58性状病征胎盘CFAP58复合物强调缺陷（所示2B和2C）。

所示2. 长时间印证和CFAP58等位基因性状病征胎盘形态及CFAP58的聚焦与强调

利用透射电镜应用见到，与长时间印证胎盘相比CFAP58等位基因性状病征80%以上胎盘轴丝制造明显注意到异常，有数之中央二连管缺陷、则有分子可缺陷或分子可排序紊乱等（所示3A和B）。大幅度胎盘免疫荧光染料和免疫索科利夫卡科学深入研究见到，之中央二连管标志复合物SPAG6和SPEF2仅有明显降低（所示3C和D）。

所示3. CFAP58等位基因性状与胎盘轴丝制造注意到异常相关

另外，胎盘纵切面透射电镜检验见到，CFAP58等位基因性状病征胎盘纤毛之中段细胞核褶发育注意到异常，乏善可陈为纤毛之中段细胞核褶排序紊乱或宽度变短，则有致密拉伸生产量增多（所示4A和所示3A），大幅度胎盘免疫荧光染料和免疫索科利夫卡科学深入研究见到细胞核伴侣复合物HSP60强调明显降低（所示4B和C）。

所示4. CFAP58等位基因性状与胎盘细胞核褶发育注意到异常相关

为了大幅度检验CFAP58在血清胎盘纤毛发生更进一步之中的关键作用，利用CRISPR-Cas9应用构建Cfap58等位基因敲除血清模型。血清相关科学深入研究见到Cfap58等位基因敲除血清子宫之中CFAP58复合物强调缺陷，雄性血清完正因如此男婴，尽管子宫的车重和体积未变为，但是Cfap58等位基因敲除血清胎盘浓度明显降低，胎盘充满活力几乎为零，胎盘形态乏善可陈为典型的MMAF表现型（所示5），与CFAP58等位基因性状病征胎盘表现型总体一致。

综上所述，该深入研究基于正因如此外显子分子生物学应用从来自本土多个生殖之教育中心的90由此可知MMAF病征之中解剖了在此之后要强畸胎盘症病原体等位基因CFAP58。该等位基因的双等位性状激起胎盘纤毛轴丝和细胞核褶制造注意到异常而致使男性男婴。这一结果得到Cfap58等位基因敲除血清的验证，该科学论文的取得将为要强畸胎盘症的遗传基因咨询、分子诊断和临床化疗获取重要有系统。

所示5. Cfap58等位基因敲除血清乏善可陈典型的MMAF表现型

安徽医科大学曹云霞大学教授和山东大学张锋大学教授为该论文的协力通讯著者。安徽医科大学第一附属医院的贺小进讲师，吕明荣讲师，琛小晴指导教授和李强硕士本科，山东大学的刘春雨指导教授和南京医科大学第一附属医院的杨晓玉副妇产科为该论文的协力第一著者。

更早出处：

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.