人类精子发生过程中基因调控的单核多组学与空间图谱

配子发生，即卵母细胞和精子的产生，确保遗传物质能够忠实地传递给下一代。在雄性中，精子发生发生于睾丸内，生殖细胞在与支持性体细胞紧密关联的过程中，经历高度有序的发育程序。该过程中的缺陷会导致不育，但协调正常及异常人类精子发生的基因调控机制仍未得到充分阐明。在本研究中，我们通过在同一细胞核内对染色质可及性和基因表达进行 profiling，并将这些数据与完整睾丸组织的空间转录组学数据相整合，构建了人类精子发生的单核多组学与空间图谱。我们推断出高置信度的基因调控网络，解析了生殖系和体细胞区室中已知及新候选调控因子的阶段特异性活性，并绘制了生精小管生态位内空间受限的信号相互作用图谱。通过与不育相关遗传变异进行整合，我们在细胞类型特异性的调控背景下，将非编码风险位点与候选增强子及靶基因联系起来。最后，对临床隐匿性少精子症样本进行分析，将其作为体内扰动，进一步支持了该网络捕捉疾病相关调控紊乱所致下游转录后果的能力。总体而言，这些数据为人类精子发生提供了一个具有空间分辨率的调控框架，并为阐释男性不育的分子基础奠定了基础。

配子发生，即卵母细胞和精子的生成，确保遗传物质忠实地传递给下一代。在雄性中，精子发生发生于睾丸内，生殖细胞在与支持性体细胞紧密关联的环境中，经历高度有序的发育程序。该过程中的缺陷会导致不育，但协调正常及异常人类精子发生的基因调控机制仍未得到充分阐明。在本研究中，我们通过在同一细胞核内对染色质可及性和基因表达进行分析，并将这些数据与完整睾丸组织的空间转录组学数据相整合，构建了人类精子发生的单核多组学与空间图谱。我们推断出高置信度的基因调控网络，解析了生殖系和体细胞区室中已知及新候选调控因子的阶段特异性活性，并绘制了生精小管微环境内受空间限制的信号互作图谱。通过与不育相关遗传变异相整合，我们将非编码风险位点关联至细胞类型特异性调控背景下的候选增强子及靶基因。最后，对临床隐匿性少精子症样本进行分析，将其作为体内扰动模型，结果支持该网络能够捕捉疾病相关调控破坏所导致的下游转录后果。总体而言，这些数据为人类精子发生提供了一个具有空间分辨率的调控框架，并为阐释男性不育的分子基础奠定了基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749409v1?rss=1

🏷️ 人类精子发生 单核多组学 空间转录组学 基因调控网络 男性不育 非编码遗传变异