2022年5月26日，陈苏仁副教授研究组在发育生物学著名期刊《发育》（Development）上在线发表题为“Loss of perinuclear theca ACTRT1 causes acrosome detachment and severe male subfertility”的研究论文。

成熟的精子可主要分为头部、尾部（鞭毛）和头尾连接三个部分。顶体（Acrosome）是紧紧附着于精子头部前端细胞核膜上的特殊细胞器（双层膜临时性细胞器），可释放其内的酶类用来消化卵丘颗粒细胞和卵子透明带，对于受精至关重要。临床上，部分男性不育症患者的精子可见顶体缺失或顶体脱落等缺陷。精子的结构尚有许多未解之谜，例如：顶体是如何锚定在精子头部核膜上的呢？

在细胞核膜（Nuclear envelope, NE）和顶体内膜（Inner acrosomal membrane, IAM）之间有一层~20 nm的特殊骨架结构——顶体下层板（Acroplaxome），是核周层（Perinuclear theca）的一部分。顶体下层板主要由F-actin纤丝和一些精子特异表达蛋白组成，该结构的生理作用尚不明确。陈苏仁课题组的研究首先揭示了ACTRT1为精子顶体下层板特异表达的ARP蛋白之一，并与ACTL7A和ACTL9存在共定位与相互作用。Actrt1基因敲除雄鼠表现为严重的生育率降低，辅助生殖中ACTRT1缺失的精子使卵子受精的能力亦见显著下降。Actrt1基因敲除小鼠精子头部形态缺陷严重，顶体下层板亦有明显的分布紊乱，发生顶体从核膜上脱落。Actrt1基因敲除小鼠的精子顶体形成过程中，顶体下层板变得疏松，厚度~58 nm（正常为~20 nm）。进一步的研究发现，ACTRT1与顶体内膜（IAM）蛋白SPACA1和核膜（NE）蛋白PARP11、SPATA46相互作用，形成“顶体内膜—顶体下层板—核膜（IAM-Acroplaxome-NE）”三明治样结构，负责将发育中的顶体紧紧锚定在核膜上。

该项研究得到科技部国家重点研发计划（2019YFA0802101A）和细胞增殖及调控生物学教育部重点实验室开放基金的资助。文章还特别致谢实验技术技术中心刘进、席超等老师的支持与帮助。陈苏仁副教授为该论文的通讯作者，博士生张小真为第一作者，yl6809永利官网细胞增殖及调控生物学教育部重点实验室为唯一完成单位。

论文链接：Zhang X et al., Loss of perinuclear theca ACTRT1 causes acrosome detachment and severe male subfertility. Development. 2022; Ahead of print.