近期，电子游戏app下载安装联合研究团队，通过跨物种比较，从细胞发育形态和基因转录表达两个层面，系统评估了树鼩用于研究人类精子发生的优势和适用范围。相关研究结果以Tree shrew more closely recapitulates primate spermatogenesis than the mouse in cross-species single-cell transcriptomic analyses为题，发表于Nature Communications。

精子发生是生殖细胞逐步发育为精子的过程，其异常是男性不育的重要原因。目前，小鼠是该领域常用的动物模型。由于精子发生在进化过程中变化较快，一些在人类睾丸中表达的基因在小鼠中缺失，或表达呈现出不同于小鼠的模式、出现功能分化，此时利用小鼠模型来研究这类基因导致的人类精子发生与不育病因学，存在明显的局限。灵长类动物是人类的近亲，在基因组成、解剖结构、发育代谢、免疫应答等方面，都和人类高度相似，是研究人类相关疾病机理、创制生物药物及治疗新技术的不可替代的理想模型。然而，灵长类动物的应用，存在繁育周期长、使用成本高、伦理高度关注等制约。寻找到既能反映人类精子发生特征，又便于实验研究，解决小鼠模型无能为力的的动物模型，是突破当前研究瓶颈、推进临床男性不育症病因解析的迫切需求。

树鼩在进化上接近灵长类，相较灵长类动物，其体型更小、繁育周期更短、使用成本也更低，且易于实验室操作。昆明动物所郑萍团队与姚永刚团队联合，深入探究了树鼩模型在研究人类精子发生与相关男性不育症中的独特优势。他们整合了人类、恒河猴、小鼠及树鼩睾丸的组织学与单核RNA测序数据，通过跨物种精子发生比较研究，深度评估了树鼩模型在研究人类精子发生中的保真度。

研究团队首先比较了猕猴、树鼩和小鼠的睾丸组织及生殖细胞形态。结果显示，树鼩与猕猴的未分化精原细胞多形成短而紧密的细胞簇，小鼠则多呈较长、松散的细胞链。树鼩和猕猴成熟精子的头部均呈对称椭圆形，与小鼠的不对称钩状头部形成鲜明区别。这些形态特征差异表明，树鼩精子发生在形态上与人类和猕猴高度相似。

进一步，团队构建了树鼩睾丸单核转录组与染色质可及性图谱，描绘了精子发生过程中基因活动的变化与完整分子轨迹图，并与已发表的人、猕猴和小鼠单核转录组数据进行了跨物种比较分析，鉴定到四个物种精子发生中保守和特化的分子调控特征，并利用免疫染色和RNA原位杂交技术对代表性基因的表达模式进行了验证。他们的结果显示，在晚期精子细胞中，树鼩的基因表达特征比小鼠更接近人。他们鉴定到在人、猕猴和树鼩中呈现相似的变化轨迹，而在小鼠中发生分化的基因。同时，他们的研究还识别出一批在树鼩与灵长类中表达模式相似而在小鼠中缺失的基因。这些基因为进一步研究精子发育提供了具体切入点，也为树鼩模型的不可替代性指明了研究方向。

综上，该研究通过对人、猴、树鼩、小鼠睾丸的系统比较，明确了树鼩在研究人类精子发生和相关男性不育症中的独特优势，并精准界定了人类精子发生调控过程中，哪些基因无法用小鼠模型但适合用树鼩模型进行研究，这为树鼩模型在人类精子发生研究领域的应用提供了“精确导航地图”。

昆明动物所特别研究助理林慧娟（郑萍团队）、博士生康伟博（姚永刚团队）和硕士生谢澜萍（郑萍团队）为共同第一作者，研究员郑萍和研究员姚永刚为共同通讯作者。该研究得到云南省基础研究计划重大项目、国家自然科学基金和中国科学院“西部之光”项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-77781-w

树鼩数据库：http://www.treeshrewdb.org/

图1  树鼩用于人类精子发生与男性不育症研究具有独特优势

图2  树鼩精子发生跨物种比较

通过比较人、猕猴、树鼩和小鼠的精子发生特征发现，树鼩的多项生殖细胞形态更接近猕猴，晚期精子细胞的基因表达特征比小鼠更接近人；部分在小鼠中缺失或表达不同的基因，在树鼩与灵长类中具有相似的表达模式。这些结果为针对具体科学问题与基因，选择合适的动物模型提供了直接依据。图中生物形态、分子网络和表达符号均为示意。图1和图2由Image Gen 辅助生成。