新型PLCZ1复合杂合突变提示基因剂量效应参与ICSI后完全受精失败

卵母细胞激活失败被认为是ICSI后完全受精失败（TFF）的主要因素之一，这可能由异常的钙振荡诱导。磷脂酶C zeta（PLCZ），一种精子因子，与哺乳动物卵母细胞中的Ca2+振荡相关。迄今为止，PLCZ1（编码PLCZ的基因）中的一些突变与TFF相关，这通过观察到的蛋白质水平或诱导Ca2+振荡活性的降低得以证实。本研究招募了精子在ICSI后表现出TFF的正常精子症男性及其家属。首先，通过全外显子组测序鉴定PLCZ1序列中的突变，并使用Sanger测序进行验证。然后，研究了患者精子中PLCZ1/PLCZ的定位以及转录和蛋白质水平。随后，进行了体外功能分析和计算机分析，以通过western blotting、免疫荧光、RT-qPCR和分子模拟研究PLCZ1中鉴定突变的功能-结构相关性。在将cRNA显微注射到MII小鼠卵母细胞后检测Ca2+振荡，以研究异常PLCZ诱导的钙振荡。鉴定出五个复合杂合变异，包括五个新突变和三个先前报道的突变，分布在PLCZ的主要结构域中，但EF手结构域除外。当在HEK293T细胞中转染时，所有检测到的PLCZ1突变中转录和蛋白质水平都有不同程度的降低。其中，PLCZ的M138V和R391*突变无法触发典型的Ca2+振荡。在病例5中，观察到精子头部中PLCZ的异常定位和精子中PLCZ表达的增加。总之，本研究增强了临床TFF遗传诊断的潜力，并阐明了PLCZ在新型突变中功能与结构之间可能的关系。