在一项最新研究中，夏威夷大学马诺阿分校（University of Hawaiʻi at Mānoa）约翰·A·伯恩斯医学院（John A. Burns School of Medicine，简称JABSOM）的研究人员发现，Y染色体上一个关键基因的缺失不仅会导致雄性小鼠完全不育，还会造成数百个重要基因表达的异常。
该研究由解剖、生物化学与生理学系及柳町生殖研究所（Yanagimachi Institute for Biogenesis Research，YIBR）的教授莫妮卡·沃德博士（Dr. Monika Ward）领导。研究团队聚焦于Y染色体编码的锌指蛋白基因Zfy（Zinc finger Y-encoded gene）。该基因在人类和小鼠中均存在，被认为是雄性生殖的重要调控因子。在小鼠中，Zfy有两个拷贝：Zfy1和Zfy2。
研究人员利用CRISPR-Cas9技术，先后构建了分别缺失Zfy1、Zfy2及同时缺失两者（称为Zfy DKO，即Zfy双基因敲除）的转基因小鼠模型。研究结果显示，Zfy DKO雄性小鼠完全不育，且精子异常严重，在最极端的案例中甚至完全无法生成精子。这一研究成果最早发表于2022年《生殖生物学》（Biology of Reproduction）期刊。
为了进一步研究Zfy缺失的分子机制，团队运用由YIBR创始人柳町隆雄（Ryuzo Yanagimachi）首创的辅助生殖技术，包括卵胞浆内单精子注射（ICSI）和圆形精子细胞注射（ROSI），成功培育出更多Zfy DKO不育雄鼠。近期研究成果已于2025年8月27日发表在国际期刊《细胞死亡与分化》（Cell Death and Differentiation）上。
新闻 | 夏威夷大学研究发现：关键Y染色体基因缺失可导致雄性小鼠不育，影响数百基因表达
新闻 | 夏威夷大学研究发现：关键Y染色体基因缺失可导致雄性小鼠不育，影响数百基因表达
在一项最新研究中，夏威夷大学马诺阿分校（University of Hawaiʻi at Mānoa）约翰·A·伯恩斯医学院（John A. Burns School of Medicine，简称JABSOM）的研究人员发现，Y染色体上一个关键基因的缺失不仅会导致雄性小鼠完全不育，还会造成数百个重要基因表达的异常。
该研究由解剖、生物化学与生理学系及柳町生殖研究所（Yanagimachi Institute for Biogenesis Research，YIBR）的教授莫妮卡·沃德博士（Dr. Monika Ward）领导。研究团队聚焦于Y染色体编码的锌指蛋白基因Zfy（Zinc finger Y-encoded gene）。该基因在人类和小鼠中均存在，被认为是雄性生殖的重要调控因子。在小鼠中，Zfy有两个拷贝：Zfy1和Zfy2。
研究人员利用CRISPR-Cas9技术，先后构建了分别缺失Zfy1、Zfy2及同时缺失两者（称为Zfy DKO，即Zfy双基因敲除）的转基因小鼠模型。研究结果显示，Zfy DKO雄性小鼠完全不育，且精子异常严重，在最极端的案例中甚至完全无法生成精子。这一研究成果最早发表于2022年《生殖生物学》（Biology of Reproduction）期刊。
为了进一步研究Zfy缺失的分子机制，团队运用由YIBR创始人柳町隆雄（Ryuzo Yanagimachi）首创的辅助生殖技术，包括卵胞浆内单精子注射（ICSI）和圆形精子细胞注射（ROSI），成功培育出更多Zfy DKO不育雄鼠。近期研究成果已于2025年8月27日发表在国际期刊《细胞死亡与分化》（Cell Death and Differentiation）上。
研究指出，在缺失Zfy基因的情况下，小鼠体内数百个基因的表达失调，部分基因被过度激活，部分则被抑制。这些基因包括调控精子形成、DNA包装与构象及细胞凋亡的关键基因。团队进一步发现，睾丸中的精子前体细胞出现过早凋亡，即便偶有精子生成，其DNA结构也无法有效凝缩，极易受损。
“这项研究极大推动了我们对Zfy基因功能的理解。我们识别出了受其影响的信号通路及相关基因，未来将进一步探索Zfy如何调控这些关键过程。”沃德博士表示。
沃德博士还特别提到，此项研究凸显了夏威夷大学本科生及研究生在科研工作中的核心作用。论文第一作者、承担大部分实验工作的海登·霍姆隆德（Hayden Holmlund），是发育与生殖生物学研究生项目（Developmental and Reproductive Biology, DRB）的应届博士毕业生，目前已赴加州开展博士后研究。同时，部分实验由本科INBRE项目学生贝娜齐尔·雅尔巴巴耶娃（Benazir Yarbabaeva）完成，现已作为硕士新生加入DRB项目，继续探索Zfy DKO精子的机制。
“这项研究还体现了YIBR致力于促进生殖与发育生物学领域国际协作的核心使命。”沃德博士补充道，本次研究也得到了来自法国和英国研究人员的协助。
该研究在理解雄性生育调控机制方面迈出了关键一步，并为未来Zfy在精子生成中的调控作用研究提供了基础。通过以小鼠为模型的基础研究所获得的知识，不仅对男性不育的机制管理具有重要意义，也为潜在治疗策略的转化研究打开了新方向。
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