不孕不育困扰着全球大约15%的育龄夫妇，其中男性因素约占50%左右。人类精子发生的细胞命运转变过程、调控机制及人类不育症致病因素的探究成为生殖健康领域的研究热点，对以上科学问题的回答将有助于男性不育的诊断、临床干预，促进我国人口数量稳定增长。

8月31日，南方医科大学赵小阳课题组与北京大学BIOPIC中心汤富酬课题组，北京大学第三医院乔杰课题组，共同在国际知名学术期刊Cell Stem Cell（IF=22.3）上在线发表了题为“Single-Cell RNA Sequencing Analysis Reveals Sequential Cell Fate Transition during Human Spermatogenesis”的研究论文，首次阐明人类精子发生过程中的基因表达调控网络和细胞命运转变进程，绘制了人类精子发生的单细胞转录组图谱，发现了新的生殖细胞类型及关键分子标记。基于完整的人类精子发生图谱，该团队进一步研究了无精症患者的基因表达状况，首次建立了基于单细胞转录组的人类无精症分子诊断平台。

研究团队对人类睾丸细胞进行了高精度的单细胞转录组测序，并结合t-SNE、PCA和Monocle2等多种生物信息学分析方法对相关数据进行深度解析，发现在2,854个睾丸细胞中共存在17种细胞类型，包括14种生殖细胞，3种体细胞。该研究首次完成了人类精子发生过程中基因表达图谱的绘制，还原了精原干细胞自我更新、减数分裂启动、同源染色体联会和重组、以及精子成熟等关键生物学事件，初步建立了人类精子发生过程中细胞命运转变的调控网络，发现了多个新的生殖细胞标志物。在此基础上，研究团队进一步对一例非梗阻性无精症患者的睾丸细胞进行研究，建立了基于单细胞转录组测序的无精症分子诊断平台，为探索不育症致病机制和临床诊断提供了全新的分子基础和研究思路。

南方医科大学汪妹博士，北京大学博士生柳溪溪、陈依东，深圳大学常港博士，广州医科大学附属第三医院安庚博士为本文的共同第一作者，南方医科大学赵小阳，北京大学乔杰和汤富酬为本文的共同通讯作者。此项工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省科技计划和中国博士后基金的支持。

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