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检查单解读近年来，国内外学者在精子发生和无精子症研究领域取得很大进展，但这仍只是冰山一角。人们应用目前已知研究成果，仍难以实现人精原干细胞（SSC）的体外扩增与长期培养，更无法获得SSC来源的成熟精子。到底有哪些维持SSC增殖和自我更新的关键信号通路？Sertoli细胞分泌哪些关键因子参与维持Niche的稳态和决定SSC的命运？人们对此知之甚少！这成为限制人SSC体外长期培养体系建立、SSC自我更新和分化研究、无精子症发病机制探索及临床诊疗的瓶颈。
上海市第一人民医院男科李铮
上海交通大学附属第一人民医院李铮教授团队长期致力于 男性不育 的研究和临床诊疗，近期基于转录组分析大数据发现了FGF5这一调控SSC增殖和自我更新的关键因子，相关研究近期发表于国际知名杂志Stem Cell Research & Therapy（第一作者：田汝辉，姚晨成；通讯作者：李铮，何祖平），该项突破性的研究成果进一步阐释了精子发生障碍的分子机制，日后有望应用于临床，造福无精子症患者。
SSC是男性将遗传物质传递给子代的唯一成体干细胞，其在睾丸中的数量很少，但却是维持精子发生的源泉。Sertoli细胞是生精小管内唯一的体细胞，能够分泌大量的细胞因子，对维持Niche稳定以及决定SSC命运具有十分重要的作用。Sertoli细胞分泌功能异常将引起Niche稳态失调，造成SSC自我更新和分化障碍，生精功能损伤，导致无精子症。
课题组前期分选人原代SSC和Sertoli细胞进行转录组测序（RNA-Seq），我们发现不仅SSC与Sertoli细胞转录组表达谱迥异，而且生精功能正常男性和唯支持细胞综合征（SCOS）患者Sertoli细胞的转录组表达谱也存在显著差异。与生精功能正常男性相比，SCOS患者Sertoli细胞有126个基因表达明显上调，182个基因表达异常下调。这些差异表达的基因与Sertoli细胞功能有关，可能是参与SSC增殖、自我更新和分化的关键基因，其表达或功能异常将引起SSC库的枯竭和生精细胞完全丢失，最终导致SCOS 。
在测序所得众多差异表达基因中，FGF5引起了我们的注意。研究显示该基因在不同男性体内表达迥异，在生精功能正常男性Sertoli细胞中表达丰度高，而在SCOS患者Sertoli细胞中表达异常降低；更有趣的是，FGF5仅表达于Sertoli细胞，在SSC并无表达。同时我们发现FGF5受体FGFR1和FGFR2基因在SSC均有较高表达，这提示FGF5在精子发生中发挥关键作用。
我们以精原干细胞系作为研究对象，向细胞培养液中添加FGF5因子，证实FGF5能一定程度上提高细胞增殖活性，该作用具有时间和剂量依赖性。
我们进一步采用信号通路芯片研究方法，筛选出FGF5所激活的下游信号通路；进一步通过Western-blot验证显示，FGF5能激活ERK1/2和AKT，上调PCNA、Cyclin A2 和Cyclin E1。这些结果表明FGF5作为Sertoli细胞的重要分泌因子，在SSC的增殖和自我更新过程发挥十分关键的作用
我们进一步采用信号通路芯片研究方法，筛选出FGF5所激活的下游信号通路；进一步通过Western-blot验证显示，FGF5能激活ERK1/2和AKT，上调PCNA、Cyclin A2 和Cyclin E1。这些结果表明FGF5作为Sertoli细胞的重要分泌因子，在SSC的增殖和自我更新过程发挥十分关键的作用
综上所述，FGF5是Sertoli细胞分泌的关键因子，其在生精小管内仅表达于Sertoli细胞，并且在生精功能障碍的SCOS患者Sertoli细胞中的表达异常降低。在此基础上，我们发现FGF5通过旁分泌途径作用于SSC上的受体，调控SSC的增殖和自我更新。FGF5在Sertoli细胞的正常表达保证了SSC不断增殖和更新，维持精子发生；而其异常表达则可能引起SSC增殖和自我更新能力下降，SSC数量减少，最终导致SCOS。
团队目前仍致力于该项研究，研究成果有望在今后应用于无精子症的治疗，造福饱受 不育 痛苦的无精子症患者。
论文题目：Fibroblast growth factor-5 promotes spermatogonial stem cell proliferation via ERK and AKT activation. 链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/30670081/
作者简介：田汝辉，男，医学博士，上海交通大学附属第一人民医院泌尿外科临床医学中心男科医师。擅长 男性不育 症、男性 性功能障碍 等疾病的诊治，尤其擅长显微镜下精索静脉结扎术、显微镜下输精管-附睾管吻合术、显微镜下输精管-输精管吻合术、显微镜下睾丸取精术等 男性不育 的显微外科治疗。主持并参与多项国家自然科学基金课题，现已在国内外有影响力的杂志发表学术论文10余篇，申请国家发明专利及实用新型5项。曾参加2013年美国生殖医学年会并展示 男性不育 症相关研究成果；获得2016年第三届上海男性健康论坛 男性不育 显微外科手术视频一等奖；参加2017年中国男性健康联盟手术视频比赛并获得一等奖。
门诊时间：周一全天男科专病门诊
门诊地点：上海市武进路85号5号楼5楼51号诊室
姚晨成，上海交通大学博士研究生，师从于李铮教授，博士期间进行了miRNA调控人睾丸支持细胞、生精细胞等课题的研究，撰写SCI论文4篇，协助导师及科室人员获得国家重点研发计划子课题1项，国家自然科学基金面上项目1项，国家自然科学基金青年基金2项，上海交通大学医工交叉重点项目一项1项。多次获得上海交通大学医学院优秀奖学金。
李 铮 主任医师、教授、博士生导师
上海交通大学附属第一人民医院泌尿中心男科主任、辅助生殖科副主任、上海交通大学泌尿外科研究所副所长。现任中国医师协会男科分会总干事，中国医师协会男科分会男性生殖医学专家委员会主任委员，上海医学会男科学分会主任委员，亚洲男科学协会秘书长，中华医学会泌尿外科分会男科学组副组长/中国泌尿男科创新联盟秘书长，卫生部生殖医学精子库评审专家。
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