《Journal of Biological Chemistry》：LRRC71 is essential for sperm motility, fertilization and male fertility
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研究人员发现，富亮氨酸重复序列蛋白71（LRRC71）在小鼠精子发生与雄性生育力中发挥关键作用。Lrrc71基因敲除（KO）小鼠表现出弱精子症及精子线粒体鞘结构异常，糖酵解与氧化磷酸化（OXPHOS）通路均受到破坏，导致ATP含量下降。此外，Lrrc71 KO
研究人员发现，富亮氨酸重复序列蛋白71（LRRC71）在小鼠精子发生与雄性生育力中发挥关键作用。Lrrc71基因敲除（KO）小鼠表现出弱精子症及精子线粒体鞘结构异常，糖酵解与氧化磷酸化（OXPHOS）通路均受到破坏，导致ATP含量下降。此外，Lrrc71 KO精子受精能力受损，无法迁移至输卵管，关键代谢酶及受精相关蛋白显著下调，并通过免疫共沉淀验证了这些蛋白与LRRC71的相互作用。在人类弱精子症患者中鉴定到一种新的LRRC71杂合变异，尽管体外受精（IVF）失败，但在Lrrc71 KO小鼠中通过卵胞浆内单精子注射（ICSI）成功获得后代。结果表明，LRRC71在调控精子发生与功能中具有不可或缺的作用，有助于深入理解精子发生的分子机制，并为弱精子症相关的男性不育诊断与治疗提供了潜在靶点。
本研究由扬州大学基础医学与公共卫生学院团队完成，发表于《Journal of Biological Chemistry》。当前全球约六分之一成年男性受不育困扰，其中精子浓度、活力及形态异常是主要原因。弱精子症以精子前向运动率低于32%为特征，占男性不育病例的20%–40%。尽管已知部分基因如AKAP、TTC、DNAH、CFAP家族成员与其相关，但大量调控精子活力的基因尚未被阐明。精子鞭毛结构完整性及能量代谢异常，尤其是中段线粒体鞘组装缺陷，与精子活力下降密切相关。富亮氨酸重复序列（LRRC）蛋白家族成员参与纤毛组装、精子运动调控及生理功能，但LRRC71在精子发生与雄性生育中的作用尚不清楚。本研究旨在揭示LRRC71的功能及其在男性不育中的潜在临床意义。
研究人员构建了Lrrc71基因敲除小鼠模型，结合人类弱畸精子症队列的全外显子测序分析，从细胞、分子、代谢及临床层面系统解析了LRRC71的作用机制。关键技术方法包括：利用CRISPR/Cas9技术构建Lrrc71 KO小鼠模型；采用计算机辅助精子分析（CASA）评估精子运动参数；通过扫描电镜（SEM）与透射电镜（TEM）观察精子超微结构；运用蛋白质组学与非靶向代谢组学分析精子蛋白及代谢物变化；借助免疫共沉淀联合质谱（IP-MS）鉴定LRRC71互作蛋白；并在人类患者队列中进行全外显子测序筛选LRRC71变异。
Testis-enriched expression of LRRC71 in mouse spermatogenesis
系统进化分析显示LRRC71在哺乳动物中高度保守，人类LRRC71在睾丸组织中表达最高，且在圆形及长形精子细胞中特异性富集。小鼠中Lrrc71 mRNA与蛋白均在睾丸中优势表达，自出生后21天开始检测到蛋白表达，与精子形成阶段吻合。
LRRC71 is required for male fertility in mice
Lrrc71 KO雄性小鼠完全不育，而雌性KO小鼠生育力正常，表明LRRC71特异性调控雄性生育。KO小鼠体型、睾丸及附睾重量与野生型无显著差异，提示其缺失不影响整体发育。
Asthenoteratozoospermia in mice with genetic inactivation of Lrrc71
Lrrc71 KO精子前向运动率及速度参数显著降低，但精子数量正常。形态学分析显示精子中段与主段连接处异常，顶体反应在获能后自发升高，提示功能缺陷而非结构生成障碍。
Impaired acrosome integrity and midpiece–principal piece junction in Lrrc71 knockout sperm
超微结构显示KO精子顶体内膜与核膜分离，中段末端线粒体鞘部分缺失，线粒体鞘与环带（annulus）距离显著增加，导致中段—主段连接结构破坏。
Disrupted glycolysis and oxidative phosphorylation in the sperm with Lrrc71 deletion
蛋白质组学分析发现糖酵解关键酶GK2、HK1及OXPHOS复合物成分SDHB、UQCRFS1、MTCO1显著下调，伴随ATP含量下降。非靶向代谢组学鉴定到L-半胱氨酸与硫胺素（维生素B1）水平降低，影响能量代谢通路。
Impaired fertilization and sperm migration into the oviduct in Lrrc71-deficient mice
KO精子与透明带结合能力下降，体外受精失败。尽管子宫内精子数量正常，但无精子进入输卵管，提示迁移能力受损。受精相关蛋白ADAM3、SPACA1、TMPRSS12表达显著下降。
LRRC71 interacts with proteins regulating sperm motility and fertilization
IP-MS鉴定到LRRC71与CLPP、GK2、TMPRSS12、PDILT、CLGN等互作，这些蛋白参与线粒体ATP合成及精子—透明带结合过程。
Identification of LRRC71 variants in humans with asthenozoospermia
在725例弱畸精子症患者中筛查到一例LRRC71杂合错义突变（c.A1358G，p.N453S），该变异在人群数据库中频率极低并被预测为致病性。患者精子活力显著下降。ICSI实验证明可克服Lrrc71 KO小鼠的不育表型并获得健康后代。
讨论部分指出，LRRC71通过维持线粒体鞘组装及能量代谢通路，保障精子活力与受精能力。其缺失导致ADAM3成熟受阻，进而影响精子迁移与受精。研究首次将LRRC71确立为弱精子症的潜在致病基因，并提示ICSI可作为携带该基因突变患者的有效治疗手段。研究结论强调LRRC71是精子发生与功能的关键调控因子，为男性不育的机制研究与临床应用提供了新的分子靶点。
