无头精子症是一种十分罕见的畸形精子症,与男性不育有关。由于无头精子症的发病率极低,目前在这一领域发表的文章很少,其确切的致病因素及发病机制尚不清楚。根据目前已有的报道,无头精子症具有遗传性疾病的特征,目前只有少数几个基因被认为与无头精子症有关,还远不能解释人无头精子症的发生,因此需要探索更多的遗传学病因,从而为临床诊断及后期治疗提供一定的理论依据。本论文对招募的一名无头精子症患者的精子进行形态学分析,并排除其他可能导致无头精子表现的理化因素及其他相关疾病。而后取该患者的外周血进行全外显子组测序,找到了一个与精子发生相关的突变位点,并使用Sanger测序的方法对该患者及其家人的基因进行验证。检测该患者精子中SUN5基因及PMFBP1基因的蛋白表达,以排除其他可能的基因突变对于该患者无头精子表型的影响。对该患者的精子进行形态学分析:巴氏染色后,在光学显微镜下观察该患者精子,标本中未见完整精子,且绝大多数为无头精子,少数可见有头无尾精子。在透射电子显微镜下观察,患者精子头部缺失,仅有尾部结构,尾部顶端残留有胞浆小滴,尾部中段线粒体数量减少,线粒体形态及分布发生异常,线粒体鞘排列紊乱,未见明显的中央对和外周双联微管结构,且外周致密纤维的组装不完整。主段的横截面上外周致密纤维结构不清,未见典型轴丝被9个外周致密纤维包围的“9+9+2”结构,轴结构有明显缺陷。取患者外周血全血进行全外显子组测序,鉴定出其相关基因TSGA10存在突变,并通过Sanger测序进一步证实,患者携带纯合的c.545dupT:p.Ala183Serfs*10突变。随后,采集其父母及姐姐的外周血进行Sanger测序,结果显示其姐姐携带野生型等位基因,而在其父亲和母亲的Sanger测序中分别观察到杂合的c.545dupT:p.Ala183Serfs*10突变,揭示患者携带的插入移码突变是从其父母处遗传而来的。突变位点编码的氨基酸在不同物种间是高度保守的。随后利用 Polyphen-2、SIFT、Mutation Taster 和 SNPs&GO 数据库对数据进行生物信息学分析,根据预测结果,认为这个突变对蛋白质的功能有影响。利用ExAC和1000 Genomes数据库评估了其在普通人群中观察到的突变频率,认为该突变是一种罕见突变。经免疫荧光检测,患者精子头部及尾部均未见明显的TSGA10蛋白表达,但患者精子头部仍有SUN5蛋白和PMFBP1蛋白表达。与正常对照组相比,无头精子症患者SUN5基因和PMFBP1基因的蛋白表达水平和定位无明显变化。该患者不育的原因为无头精子、精子线粒体鞘排列紊乱和鞭毛异常:TSGA10基因突变导致的无头精子症呈常染色体隐性遗传模式:TSGA10基因的纯合插入移码突变c.545dupT:p.A1a183Serfs*10可能是无头精子症的发病机制。