iScience丨Polysome profiling应用：LncRNA Arsa-DT通过控制G2/M进程保障雄性生殖细胞发育

男性不育症是全球重大的生殖健康负担，影响着全球约15%面临生育困难的夫妇。在所有不育症病例中，由男性因素导致的比例高达30%至50%。

精子发生过程中的细胞异常分裂或生精功能障碍是引发男性不育的主要病理生理学因素。睾丸生殖细胞通过连续进行严格调控的有丝分裂与减数分裂来确保精子的持续产生，任何阶段的细胞周期停滞都会严重损害生精功能。

长链非编码RNA（lncRNA）在睾丸组织中呈现高度特异性富集表达，并在转录、转录后及翻译水平参与多层级基因表达调控。尽管部分lncRNA被发现参与精原细胞增殖或减数分裂，但绝大多数睾丸富集lncRNA在男性生殖调控中的确切生理功能与分子病理机制仍未得到充分阐明。

2026年10月23日，首尔大学药学院Mi-Ock Lee团队在iScience上发表了题为“LncRNA Arsa-DT is required for spermatogenesis and male fertility by regulating G2/M progression”的研究论文。本研究发现睾丸特异性长链非编码核糖核酸Arsa-DT通过调控雄性生殖细胞的G2/M期进程，在精子发生和维持男性生育能力中发挥核心作用。

文章索引

【标题】LncRNA Arsa-DT is required for spermatogenesis and male fertility by regulating G2/M progression

【发表期刊】iScience

【发表日期】2026年10月23日

【作者及团队】首尔大学药学院Mi-Ock Lee团队

【IF】4.5

研究结果

一、Arsa-DT在睾丸中高表达且具有非编码特性

通过5'和3'末端快速扩增（RACE）技术确定了Arsa-DT的转录本结构，并利用编码潜能计算器（CPC2）和RNAsamba证实其低编码潜能。

Polysome profiling多聚核糖体分析显示其主要存在于非多聚核糖体组分中，且亚细胞定位实验表明其主要分布于核质和染色质中。

二、Arsa-DT缺失导致雄性小鼠生育力下降

利用CRISPR-Cas9技术构建了Arsa-DT敲除小鼠，发现其产仔数显著减少，血清睾酮水平降低，精子计数减少且精子顶体异常比例增加。

组织学分析显示，Arsa-DT敲除小鼠的曲细精管厚度显著减小，表明其生殖功能受损。

三、Arsa-DT缺失诱导精子发生过程中的细胞凋亡与停滞

通过RNA荧光原位杂交和单细胞转录组测序（scRNA-seq）数据分析，确定Arsa-DT在精原细胞和精母细胞中高表达。

敲除Arsa-DT后，Ki67增殖标记和γH2AX减数分裂标记的阳性细胞比例下降，且生殖细胞凋亡显著增加，Stra8表达水平降低。

四、Arsa-DT通过调控G2/M期进程影响生殖细胞分裂

通过对上皮细胞粘附分子（EpCAM）阳性细胞进行细胞周期分析，发现Arsa-DT缺失导致G2/M期细胞比例升高。

在GC-1 spg细胞系中，利用反义寡核苷酸（ASO）敲低Arsa-DT后，细胞出现G2/M期停滞，且伴随染色体分离异常和凋亡标记物增加，证实了其作为细胞周期调节因子的功能。

总结

本研究通过构建基因敲除模型和体外细胞实验，系统阐明了长链非编码RNA Arsa-DT在精子发生中的关键调控作用。研究结果不仅揭示了Arsa-DT通过调控G2/M期进程维持生殖细胞分裂的分子机制，还通过分析非梗阻性无精子症患者数据提示了其在人类生殖健康中的潜在临床意义。

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