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重点实验室在“重金属镉致精母细胞DNA不稳定性及男性不育”研究取得重要进展
市人口计生研究院国家卫生健康委出生缺陷与生殖健康重点实验室李仁燕副研究员团队，在重金属镉致精母细胞DNA不稳定性及男性不育研究中取得重要进展，研究成果在线发表于国际知名期刊《Nucleic acids research》（中科院二区，影响因子19.16），研究论文标题为“Heavy metal ions exchange driven protein phosphorylation cascade functions in genomic instability in spermatocytes and male infertility”。
重金属镉( Cd )具有较强的细胞毒性，生殖系统也是对其敏感的靶器官之一。早期研究表明，镉显著诱导雄性小鼠生殖功能障碍，包括精子畸形率升高、少精症、胚胎发育异常等。既往研究表明，Cd通过诱导精细胞DNA双链损伤(DNA double-strand breaks, DSBs)，导致生殖功能受损。但Cd如何诱导精细胞DSBs的分子机制仍不清楚。基于此，该研究发现重金属Cd离子通过竞争机制拮抗PP5与其活化离子锰( Mn )之间的结合，抑制PP5的磷酸酶活性，从而诱导DNA - PKcs的持续磷酸化，而DNA - PKcs的过度磷酸化导致其从DNA末端与Ku/DNA复合体中解离，阻止了随后的DNA末端剪切及断端的连接，进而抑制了经典的非同源末端连接修复(nonhomologous DNA end joining, NHEJ)。同时，在细胞与雄性小鼠模型中，额外补充大量的Mn离子，有效地逆转了Cd诱导精母细胞基因组不稳定性，及由此导致的雄性生殖功能障碍。该研究证实了在精母细胞中存在由重金属离子交换引发的蛋白质磷酸化介导的基因组不稳定性途径。
市人口计生研究院国家卫生健康委出生缺陷与生殖健康重点实验室副研究员李仁燕博士，以及重庆医科大学的杨丹博士为本文共同第一作者，重庆医科大学高彦飞教授、王应雄教授及罗勇教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、重庆市自然科学基金等项目资助。
●论文链接：
https://doi.org/10.1093/nar/gkad128