生殖细胞凋亡相关基因异常致男性不育

生殖细胞的凋亡出现于精子发生的全过程，包括睾丸胚胎发育期、青春发育期及性成熟期的生殖细胞，生殖细胞凋亡过度或不足都会导致生精障碍。据报道与凋亡相关的基因包括凋亡激活基因和凋亡抑制基因。前者如Fas基因，后者如Bcl-2基因、p53基因，而C-myc基因的表达，既可以引起细胞增殖，又可促进细胞凋亡。

Fas基因

Fas基因编码的Fas蛋白是一种细胞跨膜蛋白。在其分子结构中，膜外区的氨基酸序列具有膜受体的特点，可以与其配基FasL特异结合；其膜内区有一段由70个氨基酸组成的肽链，在细胞凋亡过程中发挥着细胞凋亡的传导作用，故将其称之为死亡基因。FasL是一种膜性细胞因子，当与Fas相互结合，可导致表达Fas蛋白的细胞迅速发生凋亡。Northern印迹显示，在正常睾丸组织中即存在Fas及FasLmRNA的表达。Fas/FasL系统可以激活生殖细胞的凋亡。

Bcl-2基因

Bcl-2基因是与细胞凋亡关系密切的基因家族之一。该家族主要包括Bcl-2、Bcl-X、Bac、Bak和Mcl-1。其中Bcl-2在抵抗细胞凋亡及延长细胞寿命方面的作用最具代表性。Fas是生殖细胞凋亡的触发基因，Bcl-2水平的下调是凋亡信号转导过程中最先发生和最关键的步骤之一。Bcl-2的过度表达，会导致发育早期的生殖细胞大规模凋亡被抑制，生殖细胞大都停留在精原细胞和双线期精母细胞以前的阶段，精子生成明显减少而致不育。

p53基因

野生型p53具有促进细胞凋亡作用，而突变型p53基因则具有抑制细胞凋亡的作用。p53基因的表达产生通过参与细胞DNA转录而起作用，具有抗细胞增殖的功能。当细胞DNA损伤时，p53翻译水平升高，使DNA复制受抑，导致受损伤细胞生长停滞于G₀/G₁期而不进入S期，为细胞赢得修复DNA损伤的时间，不能得到及时修复的损伤细胞则在p53中介下进入细胞凋亡途径。研究表明，大鼠睾丸内除成熟精子外的各级生殖细胞核内均存在p53表达，并且与脱氧核糖酸酶I（DNase I）基因的表达相一致，而且证实DNase I与核酸内切酶一样具有导致DNA降解引起细胞凋亡的功能，因此p53表达与生殖细胞凋亡的启动有关。

C-myc基因

它的表达既可以引起细胞增殖，又可促进细胞凋亡，这种相互对立的作用取决于关键生长因子的存在与否。当某些生长因子存在，C-myc可促进细胞大量C-myc增殖，反之则介导细胞进入凋亡状态。对C-myc转基因大鼠研究发现，C-myc基因的过度表达对雌性大鼠的生育能力无明显影响，但可以造成雄性大鼠的不育，使大鼠睾丸的生精过程停滞于初级精母细胞的减数分裂阶段，并且发现不育大鼠初级精母细胞的DNA凋亡片段是增加的，这说明C-myc基因的过度表达导致处于减数分裂期的精母细胞凋亡而造成雄性大鼠的不育。在某些情况下，C-myc基因的双相表达也可导致生精细胞凋亡。