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不育是一种多基因复杂疾病。据世界卫生组织统计,全球约有10%―15%的育龄夫妇因各种原因而不能正常生育,其中约近50%以上是由于男性因素所致。在男性不育患者中,生精障碍是最常见的类型之一。精子的形成过程极其复杂,主要包括三个阶段,即:精原细胞的增殖与分化、减数分裂以及精细胞的分化。在这个过程中涉及众多的基因,每个基因的异常均可能导致生精障碍。因此,生精障碍的遗传病因十分复杂。近年来,对生精障碍的遗传病因已经进行了广泛的研究,发现了一些导致生精障碍的遗传缺陷和异常,如染色体畸变、Y染色体微缺失以及某些基因突变等。然而,仍有大量的生精障碍的相关基因有待于进一步的阐明。目前,已经鉴定了一些在生精过程中发挥重要作用的基因,这些基因也被认为是生精障碍和男性不育的重要候选基因。研究这些候选基因与生精障碍的关系,已经成为探讨男性不育遗传病因的重要研究方向。多聚ADP核糖聚合酶(Poly(ADP-ribose)polymerases,PARP)基因家族与精子发生密切相关。这个基因家族由18种酶类组成,编码不同的基因,负责催化多聚核糖聚合酶。目前,在这个基因家族中,对PARP-1已经进行了广泛的研究。PARP-1基因是多聚核糖聚合酶基因家族中的一个重要成员,在多种细胞活动中起重要作用,也是迄今为止PARP家族中研究最清楚的一个成员。该基因广泛存在于睾丸组织中,在睾丸生殖细胞系中高表达,并且参与DNA的损伤后修复。针对一些外源性刺激如电离辐射、紫外线、强氧化物、化学药物等造成的DNA损伤,PARP-1能与DNA断裂端迅速结合,催化自身多聚ADP-核糖化,当多聚ADP-核糖链达到一定长度时,多聚链被降解并介导碱基复合体识别修复DNA损伤。此外,PARP-1还参与精子发生过程中染色质重塑、细胞凋亡、氧化应激等过程。在小鼠中的研究显示,PARP-1基因的表达异常,会导致精子发生的异常。这些结果表明,PARP-1基因可能在精子形成过程中起着重要作用,其变异可能导致生精异常,进而引起男性不育。因此,对PARP-1基因的变异与生精障碍关系的研究,有助于阐明其在生精障碍和男性不育中的作用。目前,国内外还没有关于PARP-1基因与生精障碍和男性不育关系的研究报道,尤其是此基因与男性不育临床病例的研究。鉴于此,本研究采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)、限制性片段长度多态性分析(restriction fragment length polymorphism,RFLP)和DNA测序等技术,在正常男性和少精症及无精症患者中,对PARP-1基因的常见的单核苷酸多态(single nucleotide polymorphism,SNP)位点rs1136410和rs1805405的等位基因和基因型频率分布进行调查和分析,初步探讨PARP-1基因与生精障碍和男性不育的关系。研究结果如下:1.PARP-1基因SNP.rs1136410位点的等位基因和基因型频率分布在少精症患者和正常对照组中有着显著的差异,等位基因C(46.3%vs 36.4%P=0.003,OR=1.510,95%CI=1.159-1.964)和基因型CC(22.6%vs 13.4%,P=0.014,OR=1.890,95%CI=1.156-3.072)的频率在少精症患者中显著高于正常对照组,这表明了等位基因C和基因型CC与少精症的发生存在正相关。基因型CC可能增加少精症的发病风险。而PARP-1基因SNPrs1136410位点的基因型TT(30%vs 40.7%,P=0.021,OR=0.625,95%CI=0.425-0.918)在少精症患者中显著低于正常对照组,这表明基因型TT与少精症的发生呈负相关,基因型TT可能对少精症的发生起保护效应。这些研究结果表明,PARP-1基因SNP.rs1136410位点的多态性可能影响少精症的发病风险。SNP.rs1136410位点上T与C的替换,导致PARP-1基因催化域中丙氨酸和缬氨酸之间的替换。这种氨基酸替换,会导致酶活性的降低。与等位基因T相比,等位基因C降低了PARP-1的活性。基因型TT个体的PARP-1的酶活性高于基因型CC的个体。因此,SNP.rs1136410位点的变异能改变PARP-1的活性,从而影响PARP-1基因在精子生成过程中的作用。这可能是SNP.rs1136410影响少精症发病易感性的一个可能原因。2.PARP-1基因SNP.rs1805405位点的等位基因和基因型频率分布在病例组和正常对照组中没有显著性的差异,表明PARP-1基因此位点与少精症的发病不相关。上述研究表明,PARP-1基因的SNP.rs1136410位点会影响少精症的易感性,提示该基因可能在少精症的发病过程中起作用。