精子不止送基因！Nature 子刊实锤：它带的“RNA 说明书”决定胚胎质量，IVF 成功率可提前预判

“不就是游得快、样子帅就行了吗？” 这是不少人对精子质量的朴素理解；然而科学正在颠覆这一认知。在全球范围内，约六分之一的夫妇面临不孕不育问题，其中约三分之一原因不明。尽管体外受精（IVF）已成为重要解决方案，但成功率仍徘徊在 30% 左右，胚胎质量是主要制约因素。传统观念常将生育难题更多归因于女性，但最新研究发现：精子不仅仅是基因的 “快递员”，还是一位贴心的 “说明书撰写者”，其携带的小 RNA（sRNA）分子正在悄悄影响胚胎的最终命运。

当精子与卵子相遇，我们通常认为它只是递上了父方的 “基因礼盒”。然而，一篇发表在国际权威期刊《Nature Communications》上题为 “Small RNA in sperm–Paternal contributions to human embryo development” 的研究报告中，来自瑞典林雪平大学等机构的科学家们通过严谨研究证实，精子还会附赠一本精密的 “发育操作手册”——一类名为小 RNA 的调控分子。这项研究于 2022 年 11 月至 2023 年 6 月在瑞典林雪平大学医院生殖医学中心开展，共纳入 69 对接受 IVF 治疗的夫妇，完成了 70 个治疗周期的分析，通过对剩余精子样本进行小 RNA 测序，首次明确了精子中不同类型小 RNA 与 IVF 关键结局的紧密关联，相关发现或为改善不孕症治疗带来新希望。

研究者 Anita Öst 教授解释道，精子除了携带 DNA，还装载着多种有助于启动和调控胚胎发育的分子，这意味着男性在受孕过程中的作用比我们过去理解的要重要得多。

通过系统分析，研究人员在精子中发现了多类具有明确预测价值的小 RNA，它们各司其职：与精子浓度相关的是线粒体小 RNA（mitosRNA）和 Y-RNA，其中来自线粒体 tRNA 基因的 MT-TS1-Ser1 与高精子浓度呈显著正相关，其区分高低精子浓度的曲线下面积（AUC）达 0.891，而 Y-RNA 家族的 RNY4 则与低精子浓度相关，AUC 为 0.845，两者都具备极强的临床预判价值；影响受精成功率的是一组来自同一基因组位点的小 RNA，它们既可能被注释为 piRNA，也可能是 tsRNA，尽管目前数据仍需扩大样本量验证，但已提示该位点对精子受精能力的潜在调控作用；与高质量胚胎率密切相关的则是两类功能相反的小 RNA——microRNA（miRNA）与高质量胚胎率呈正相关，核糖体 RNA 衍生片段（rsRNA）则呈负相关，其中 hsa-let-7g、miR-30d、miR-320b/a 是最关键的 miRNA，它们的预测靶点多与胚胎发生、细胞增殖相关，仅 hsa-let-7g 区分高低质量胚胎的 AUC 就达 0.812，而来自 28S 核糖体 RNA 的 rsRNA 与高质量胚胎率负相关，AUC 为 0.792。最令人振奋的是，这些关键 microRNA 预测胚胎质量的准确率超过 80%，这就为 IVF 治疗提供了全新的无创评估工具。

研究者指出，从精子样本中检测这些小 RNA，原则上可以提前预判几天后形成的胚胎质量，这就像提前读到了胚胎发育的 “使用说明”。microRNA 的故事颇具传奇色彩，2006 年诺贝尔生理学或医学奖就授予了在小线虫中首次发现 microRNA 的科学家，他们当时便证实这些小分子对胚胎发育不可或缺。

而本研究令人惊讶的是，人类精子中关键的调控 microRNA（如 let-7 家族）与当年线虫中发现的属于同一家族——从蠕虫到人类，这些分子在生命起源的最初阶段，始终扮演着守护角色，展现出高度的进化保守性。此外，研究还发现部分转运 RNA 衍生片段（tsRNA）与胎儿生长发育相关，尽管由于小样本人群（小于胎龄儿仅 2 例）尚未得出明确结论，但已为后续探索父系小 RNA 对后代发育的长期影响埋下伏笔。

精子浓度、受精率及高质量胚胎率相关sRNA的差异表达分析

这项研究的价值不仅在于揭示了精子小 RNA 调控胚胎发育的生物学机制，更在于其广阔的临床应用潜力：作为新型诊断标志物，精子小 RNA 谱可在 IVF 治疗初期就预判胚胎质量和治疗成功率，帮助医生和夫妇提前制定更合理的方案；助力个性化治疗，根据男性的精子 RNA 特征，通过营养干预、生活方式调整等优化精子质量，而非盲目重复 IVF 周期；减少不必要的治疗成本和心理压力，多次 IVF 失败常给夫妇带来巨大的情绪困扰，精准预判能有效降低无效治疗，缓解这种压力。研究人员目前正开展后续研究，探索健康饮食等非药物干预是否能优化精子中的 microRNA 组成，这为通过自然方式改善生育结局带来了新希望。

值得注意的是，研究也客观指出了局限性——胚胎发育受男女双方因素共同影响，且本研究中男女双方的年龄、BMI 存在正相关，但即便排除这些干扰，精子小 RNA 仍展现出稳定的预测价值。这项研究让我们重新认识父亲在生命起源中的角色：他们不仅提供了半套基因蓝图，还附带了一本调控胚胎发育的精密 “RNA 说明书”。

随着科学的发展，也许不久的将来，IVF 诊所里不仅会评估精子的数量和活力，还会 “阅读” 它携带的 RNA 信息，而对于无数正在求子之路上奋斗的夫妇来说，这一发现可能意味着更精准的诊断、更有效的治疗，以及最终一个健康新生命的到来。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Isacson, S., Karlsson, K., Zalavary, S. et al. Small RNA in sperm–Paternal contributions to human embryo development. Nat Commun 16, 6571 (2025). doi:10.1038/s41467-025-62015-2