Fscb/Cabyr双基因敲除雄性小鼠的精子形态学表型特征及运动参数变化

目的 探讨Fscb/Cabyr双基因敲除后雄性小鼠精子鞭毛的形态学特征改变及精子运动功能变化情况.方法 取不同基因型雄性小鼠睾丸及附睾组织,计算脏体比,睾丸组织行常规HE染色,观察其生精功能状态变化;取不同基因型雄性小鼠附睾精子,应用计算机辅助精液分析系统进行精子运动功能相关参数分析,通过体外培养观察精子获能和顶体反应情况改变,应用光镜及电镜对精子的显微形态学及超微结构进行观察.结果 Fscb/Cabyr(++/+-)、Fscb/Cabyr(--/+-)、Fscb/Cabyr(++/++)、Fscb/Cabyr(--/--)、Fscb/Cabyr(++/--)等5种基因型雄性小鼠附睾精子密度差异均无统计学意义(P＞0.05).但Fscb/Cabyr(--/--)、Fscb/Cabyr(++/--)基因型雄性小鼠精子的前向运动精子比率(progressive rate,PR)和运动精子比率(PR+NP)、平均曲线运动速度(curvilinear velocity,VCL)、平均直线运动速度(straight-line velocity,VSL)、平均路径运动速度(average path velocity,VAP)、精子平均鞭打频率(beat cross frequency,BCF)和平均头部侧摆幅值(amplitude of lateral head displacement,ALH)均较野生型雄性小鼠显著降低(P＜0.01).Fscb/Cabyr(--/--)和Fscb/Cabyr(++/--)雄性小鼠正常精子百分率[(49.61±1.45)％和(53.22±3.51％)]显著低于野生型小鼠[(66.46±0.73)％,P＜0.01];其精子尾折叠比例[(20.96±0.43)％和(20.73±0.21)％]显著高于野生型小鼠[(5.74±0.72)％,P＜0.01].Fscb/Cabyr(--/--)、Fscb/Cabyr(++/--)两种基因型雄性小鼠精子鞭毛的超微结构观察显示:大部分精子纤维鞘纵行柱状体结构消失,环形肋板结构紊乱,电子密度不均匀降低,呈显著疏松或增厚表现.部分精子鞭毛的双联微管结构排列不规则,存在个别缺失和中心两个微管的分离现象.结论 Cabyr单基因和Fscb/Cabyr双基因敲除雄性小鼠均出现显著精子鞭毛形态学异常和运动功能降低.CABYR蛋白对纤维鞘的正确形成和精子鞭毛维持正常的运动功能是必不可少的.