我国科学家破解精子形成关键谜题

研究团队以小鼠为模式动物展开此项研究。国科研究发现，破解一个RNA结合蛋白FXR1在小鼠睾丸中特异性高表达，精形键谜并且大量出现在后期精子细胞的成关蛋白质翻译机器中。在生殖细胞中敲除Fxr1基因后，国科小鼠睾丸中与FXR1结合的破解mRNA翻译活性降低、蛋白表达明显减少；小鼠则表现为无精、精形键谜雄性不育。成关进一步研究发现，国科精子细胞中FXR1与多个翻译相关因子存在相互作用，破解并在体内形成一种动态且可招募大量mRNA的精形键谜液滴结构。现有理论认为，成关此类液滴结构通常是国科某些生物大分子（如蛋白质或核酸）在细胞内达到一定浓度后，形成独立于周围环境的破解无膜亚细胞器结构，以执行特定生化反应或生物学过程，精形键谜其形成过程称之为液液相分离，该现象普遍存在于真核生物细胞。随后，通过体外实验证明，FXR1具有显著的液液相分离能力。研究人员由此推测，FXR1可能通过液液相分离形成上述液滴结构，进而参与mRNA的翻译激活过程。

为了验证这一猜想，研究人员在体外培养细胞和体内精子细胞中分别测试了FXR1液滴形成能力与mRNA翻译活性的关系。研究结果显示，破坏FXR1的液滴形成能力将导致mRNA翻译活性降低。随后，研究人员利用CRISPR-Cas9结合半克隆技术，进一步将小鼠生殖细胞中的FXR1突变为无法形成液滴的FXR1变体，发现该小鼠生精细胞中mRNA的翻译活性明显降低，小鼠表现为无精、雄性不育。

该研究揭示了小鼠后期精子细胞中由FXR1液液相分离介导的mRNA翻译激活新机制，有助于进一步认识复杂的精子发生过程，为不育诊断和治疗提供理论依据。（总台央视记者 帅俊全）