中国农业大学动科学院于坤团队揭示灵长类睾丸衰老中精子发生衰退的空间机制

近日，我校动物科学技术学院于坤团队在国际学术期刊Cell Communication and Signaling在线发表研究论文。研究构建了灵长类睾丸衰老的单细胞和空间转录组图谱，发现生殖细胞与支持细胞的锚定连接受损，并鉴定出随年龄下降的黏附相关因子GLDN，为理解年龄相关的精子发生衰退提供了新的空间视角。

研究团队比较了3只10岁成年和3只18岁老年食蟹猴的睾丸，综合运用单细胞RNA测序、空间转录组、组织学和超微结构观察等方法。结果显示，老年组睾丸生精上皮排列紊乱，出现空泡化精子浓度。

研究设计及睾丸组织观察

单细胞分析发现，老年睾丸中的精母细胞、长形精子细胞和支持细胞减少。生殖细胞的分化路径总体保留，但与减数分裂、精子形成和运动有关的基因程序普遍减弱，提示衰老主要影响精子发生的效率和质量。空间分析进一步显示，精母细胞与支持细胞之间的空间依赖减弱、距离增加。CADM1-NECTIN3等黏附信号下降，负责将发育中生殖细胞固定在支持细胞上的锚定连接出现退化，电镜观察也显示细胞间连接受损。

衰老睾丸中生殖细胞与支持细胞连接受损

研究通过空间共表达分析进一步筛选出GLDN。GLDN转录水平及其编码蛋白gliomedin在老年睾丸中均明显降低。Gldn敲除小鼠出现曲细精管上皮紊乱和空泡化，同时CADM1表达下降，支持GLDN参与维持睾丸上皮结构和细胞黏附。 

GLDN在老年睾丸中显著下调，Gldn缺失导致生精上皮结构紊乱并伴随CADM1表达降低

该研究从细胞组成、空间关系和细胞黏附三个层面解析了灵长类睾丸衰老，表明生殖细胞与Sertoli细胞之间的连接退化是年龄相关精子发生衰退的重要特征，并为后续研究雄性生殖衰老提供了候选分子和数据基础。

中国农业大学为论文第一完成单位。动物科学技术学院博士研究生吴德意等为共同第一作者，于坤为通讯作者。该研究得到中国农业大学国家模式动物表型与遗传研究设施（猪设施）的支持。