研究背景全球约有15%的育龄夫妇存在不孕不育问题,其中男性因素占50%左右。非梗阻性无精子症（NOA）是男性生殖系统疾病中最为严重的情况之一,精子发生障碍是其主要病因。由于NOA的具体发病机制尚未阐明,故临床上缺乏有效的治疗策略。研究表明长链非编码RNA（lncRNA）在睾丸组织中呈现高度特异性表达,且在精子发生过程中起重要作用。然而lncRNA在NOA发生发展中的作用及病理机制研究却鲜有报道。研究目的旨在探究lncRNA在精子发生及NOA发生发展中的作用及分子机制,为NOA的临床诊治提供理论基础和新思路。研究方法应用Arraystar Human LncRNA V 4.0芯片（上海,康成生物）,将4对NOA患者（病例组）睾丸组织和生精正常的OA患者睾丸组织中的lncRNA和mRNA表达谱进行检测,研究方法包括:1.差异表达基因（differentially expressed gene,DEG）筛选:（1）差异lncRNAs和mRNAs聚类分析;（2）差异lncRNAs和mRNAs火山图;（3）lncRNA亚分类;（4）差异高保守lncRNA筛选2.芯片结果验证3.功能富集分析:（1）GO（Gene Ontology,GO）分析;（2）KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）Pathway 分析4.WGCNA（weighted gene co-expression network analysis,权重基因共表达分析）5.qPCR验证hub lncRNA6.hub lncRNA共表达网络分析及GO功能注释实验结果1.芯片结果显示:（1）相较于对照组,病例组中共有2108个lncRNA存在差异表达,包括1196个上调的lncRNA和912个下调的lncRNA。此外共有2021个mRNA呈现差异表达,其中 1463个上调,558个下调（Fold change≥2.0,P＜0.01）。（2）lncRNA亚分类:1)基因间lncRNA（intergenic lncRNA）,约占30.8%;2)天然反义lncRNA（natural antisense lncRNA）,约占23.8%;3)内含子反义lncRNA（intronic antisense lncRNA）约占23.1%;4)内含子lncRNA（intron sense-overlapping）,约占 8.1%;5)双向 lncRNA（bidirectional lncRNA）,约占9.5%;6)外显子lncRNA（exon sense-overlapping lncRNA）,约占4.7%（3）差异高保守lncRNA筛选结果:在所有差异lncRNA中,共有81个lncRNA呈现高度保守性。2.随机选取选芯片结果中差异lncRNA和mRNA各两个,通过qRT-PCR试验发现4个基因的芯片结果与qRT-PCR结果的表达趋势一致。3.功能富集分析结果:（1）GO分析:利用Gene Ontology（GO）对差异基因进行分析后发现,差异表达的mRNA显著富集于“精子发生”、“雄性配体产生”、“有性生殖”等生物学过程。（2）KEGG pathway分析:KEGG pathway分析显示,差异表达的mRNA高度富集在“免疫反应”相关的信号通路。4.根据功能富集分析结果,将可能与精子发生及NOA相关的差异mRNA和所有差异的lncRNA（Fold-change≥2,P-value＜0.01）做WGCNA分析,结果表明有 6 个 lncRNA:LAMB2P1,MRS2P2,PCNA-AS1,RP11-313P18.1,RP11-115H15.2,RP11-923I11.4处于网络核心调控位置。5.最后通过qRT-PCR验证,锁定3个候选lncRNA:PCNA-AS1,RP11-313P18.1,RP11-923I11.4进行后续深入研究。6.上述3个候选lncRNA的共表达网络分析结果表明其处于调控网络的核心位置,可能参与调控全局基因的表达;GO功能注释显示,与这些hub lncRNA具有共表达关系的mRNAs显著富集于免疫反应相关的生物学过程,从而推测lncRNA可能参与调控免疫信号通路。结论本研究表明,这些差异表达的lncRNA:（1）可能在精子发生过程中起重要作用;（2）可能通过介导免疫信号通路参与NOA的发生发展,为研究非梗阻性无精子症的发病机制和临床诊治提供了新的思路。