生育率持续下降已成为一个全球范围的重要问题，其中男性因素约占不育病例的50%。临床上，弱精症（AZS）与畸精症（TZS）是常见的男性亚生育状态类型，但传统精液分析在评估精子质量方面存在一定局限。许多形态和活力看似正常的精子在体外受精过程中仍可能表现不佳。因此，迫切需要新型生物分子标志物以更准确地评估精子质量，从而进一步提高辅助生殖的成功率。 

近年来的研究表明，精子中富含丰富的非编码小RNA（sncRNA），并在早期胚胎发育以及子代健康调控中发挥重要功能。然而，由于RNA上广泛存在的化学修饰会干扰小RNA 的建库测序过程，从而限制了对精子snRNA 的全景解析。为了突破这一技术瓶颈，同济大学的张云芳教授团队、张晓鸥教授团队联合国家生物信息中心侍骏超研究员在本刊发表了题为“PANDORA-seq reveals human sperm sncRNA signature endowed with sperm quality assessment”的文章。该研究采用最新的PANDORA-seq技术，系统绘制了人类精子sncRNA表达图景（sncRNAome），描绘了tRNA来源的小RNA（tsRNA）和rRNA来源的小RNA（rsRNA）在人类精子中的表达特征，并揭示了其作为男性精子质量判断分子标志物的潜在临床应用价值（图1），加深了对精子sncRNAome的理解。

该研究通过PANDORA-seq发现，rsRNA是人类成熟精子中含量最丰富的sncRNA类型。其中，28S、18S和5.8S来源的rsRNA表达最为突出；其次是tsRNA与miRNA，这一认识为人类精子sncRNA后续的功能研究奠定了理论基础。在进一步的分析中研究人员发现，相比于健康男性，弱精症、畸精症患者精子sncRNAome显著异常。精子中rsRNA、tsRNA以及miRNA均出现不同程度的表达特征改变，且这些表达差异可清晰区分正常、弱精以及畸精症精子样本。此外，一些特定rsRNA和tsRNA分子（如rsRNA-28S和tsRNA^Phe等）表达水平与精子前向运动力、形态畸形率等精子质量核心指标呈显著相关，提示这些sncRNA在精子功能中的潜在作用。 

最后，基于这些表达-表型关联并结合机器学习的方法，研究团队筛选出一组可用于总体精子质量判别的sncRNA组合标签MSsncSig（5个rsRNA + 1个tsRNA）。该组合标签在区分健康精子样本和亚生育状态精子样本时表现出色（AUC ≥ 0.83）。此外，该研究还分别构建了用于鉴别弱精症的AZSsncSig标签和鉴别畸精症的TZSsncSig标签，其诊断效能均优于传统的精液分析指标。

图1. 图文摘要

总之，这项研究揭示了人类精子中sncRNA全景景观，为男性精子质量的临床评估提供了一组新型、高效且客观的分子评估标签体系，为未来开发精准、标准化的男性生育力检测与分型评估方案奠定了理论与技术基础。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235230422500296X?via%3Dihub