精子作為攜帶雄性遺傳物質的關鍵載體，其形態、活力、完整性對雄性生殖力都至關重要。人類無頭精子症的報道已有幾十年曆史，典型症狀是精液中精子隻具有能運動的尾部及小團胞質，從而導致男性不育。李衛研究組通過CRISPR/Cas9技術構建SUN5敲除的小鼠，發現SUN5的缺失不影響雌性生殖力，卻能導致雄鼠不育。初步研究發現，缺乏SUN5的精子與人類的圓頭精子症非常相似。進一步的研究發現這些精子的頭部不光沒有頂體而且沒有細胞核！因而事實上是一類無頭精子，所有“精子”隻含有能夠擺動的尾部及未移除的少量胞質。經過小鼠模型中的超微結構觀察發現，SUN5缺失之後，盡管精子頭尾連接裝置（Head to tail coupling apparatus, HTCA）可以正常組裝，但在精子變形之初HTCA就從精子核膜植入窩（implantation fossa）處分離。隨著精子不斷延長，最終HTCA連同精子尾巴一起從精子頭部脫落，產生沒有受精功能的無頭精子。該小鼠模型的表型與一些人類無頭精子症高度類似。進一步的研究發現，SUN5精確定位在精子頭尾連接處，並且這一定位在人、小鼠及多種哺乳動物中高度保守。

　　與此同時，安徽醫科大學曹雲霞研究組在臨床研究中，通過對無頭精子症患者進行外顯子測序發現了SUN5基因10個位點的突變。因而實驗動物模型和臨床發現都提示，SUN5突變很可能是無頭精子症的重要致病因素。由於這類精子依然能夠運動，極易與臨床上的另一類畸形精子症——圓頭精子症混淆，因而我們提出將此類無頭精子症命名為“偽圓頭精子症”，以提醒大家在臨床上切勿將此類無頭精子症與圓頭精子症混為一談，從而造成錯誤的診斷和錯誤的治療。在此基礎上，我們通過仔細尋找不能運動的精子頭部而不是能夠運動的精子尾部，利用這些脫落的精子頭使卵子受精，最終產生了健康的後代，從而克服了困擾這一類不育患者的難題。

　　該項研究來源於臨床科學問題，通過基礎研究手段進行了係統解答，並最終返回到臨床上解決了部分男性患者的不育難題。相關文章近日發表在eLife雜誌（https://elifesciences.org/articles/28199），李衛研究組博士生尚永亮和曹雲霞教授團隊朱複希博士為文章共同第一作者。該項目獲得了高飛研究員、郭雪江教授以及孫青原研究員等的幫助，並得到國家重點研發計劃（2016YFA0500901）和國家自然科學基金（31471277，91649202）等的支持。

Sun5缺失導致精子身首異處模式圖