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顶体是在受精过程中发挥重要作用的精子的特化细胞器,它通过顶体反应实现精卵结合。有研究表明它是一种溶酶体相关的细胞器,其发生异常可以导致雄性圆头精子症。提出了顶体来源于自噬溶酶体的假说,根据这个假说,自噬可能直接参与小鼠顶体的形成。为验证这个假说,采用基因敲除小鼠模型对自噬相关基因Atg7在小鼠原始生殖细胞中进行条件特异性敲除。研究结果表明在原始生殖细胞中特异性敲除自噬相关基因Atg7导致雄性小鼠精子顶体形态异常进而引起不育,敲除小鼠产生的精子的形态类似于临床上的圆头精子。用顶体标志物染色追踪顶体发生进程发现敲除小鼠中顶体发生异常,电镜观察超微结构进一步确认了顶体发生在敲除小鼠中被破坏。分子机制方面的研究表明,在原始生殖细胞中特异性敲除Atg7后自噬流受阻,LC3不再被修饰为膜结合的Ⅱ型,这导致以TGN38为标志的高尔基体来源的前顶体小泡在精细胞中不能被正常运送到顶体中心处,进而阻碍其融合成为一个完整的项体中心。随后进一步的研究发现敲除小鼠中另外一种调控顶体发生的高尔基体蛋白GOPC不能再被招募到顶体所在位置。最后,还发现用自噬以及溶酶体酸化抑制剂处理小鼠睾丸组织也可以导致小鼠精子顶体发生异常,使小鼠产生圆头精子而引起小鼠不育,这表明Atg7乃至整个自噬通路均参与了小鼠顶体发生过程。这一发现揭示了自噬在顶体这一精子特化细胞器的发生过程中的新功能,为临床上引起男性不育的圆头精子症的诊断提供了新的候选基因,也为顶体的起源研究提供了新思路。