均匀性睾丸成熟阻滞是男性不育的严重类型，其特征为存在无法完成精子发生发育的生殖细胞。该病通常由减数分裂阻滞及基因变异引起，药物或手术治疗效果不佳。mRNA - 脂质纳米颗粒（LNP）递送作为一种蛋白替代治疗手段，对单基因变异导致的成熟阻滞具有良好治疗前景。

2026年2月11日，上海交通大学姚晨成、南京医科大学李铮、陈浩共同通讯在Advanced Science（IF=14.1）在线发表题为Testicular mRNA-LNP Delivery: A Novel Therapy for Genetic Spermatogenic Disorders的研究论文。本研究通过对 30 种可电离脂质文库进行筛选，鉴定出一种精母细胞嗜性 LNP（Pool1‑LNP3）。

经睾丸网显微注射进行体内递送，结果显示该新型 LNP 具有高精母细胞靶向性与高转染效率。随后，研究发现体内递送包裹Msh5 mRNA的Pool1-LNP3可促进交叉导向形成并恢复精子生成Msh5D486Y/D486Y具有DNA双链断裂（DSB）重组缺陷的小鼠模型。

值得注意的是，没有基因组整合的后代是通过从救助中提取的胞质内精子注射（ICSI）出生的Msh5D486Y/D486Y小鼠和胚胎移植。此外，研究证实Maps mRNA‑LNP3可恢复Maps 敲除（KO）减数分裂阻滞小鼠的精子发生。综上所述，本研究表明这种精母细胞嗜性 mRNA‑LNP递送系统可成为治疗基因缺陷型精子发生障碍的有效可行策略，为后续临床应用奠定基础。

不育症已成为全球性重大健康负担。在不育病例中，约 50% 与男性因素相关，其中精子发生障碍被认为是最严重的类型。精子发生是由超过2000 个基因共同调控的复杂过程。精子发生障碍可导致非梗阻性无精子症（NOA）。均匀睾丸成熟停止是NOA的一个子集，易受遗传缺陷影响。

全外显子测序（WES）技术的应用已鉴定出多种精子发生关键调控因子中的致病变异。这些遗传变异通常与减数分裂事件的缺陷相关。对于遗传驱动的均匀睾丸成熟停止患者，目前的内分泌疗法效果有限。鉴于精子源性疾病涉及的遗传变异多样性极大，以及临床实践中缺乏针对不同遗传病因的广谱治疗策略，迫切需要开发一种广泛适用的治疗方式，能够应对精子源性疾病背后的多样遗传变异。

基因疗法主要针对疾病发病机制的遗传缺陷，而不仅仅是缓解症状。因此，针对多样致病变异开发替代治疗策略至关重要。蛋白质替代疗法（PRT）成为治疗遗传缺陷的精子源性疾病一种有前景的方法。基于mRNA的递送是一种广泛应用的PRT，利用载体将蛋白质编码mRNA传递到目标细胞中进行瞬时翻译。

细胞递送后，mRNA被直接翻译成细胞质中的蛋白质，每个蛋白质在体内经历翻译后修饰和原生折叠，以准确执行其生理功能。这种在原位生成完全功能蛋白的内在能力，凸显了基于mRNA的治疗方法相较于外源性蛋白质补充的重要优势。

mRNA治疗能够实现短暂的蛋白质表达而无需基因组整合，最大限度地降低了与永久性基因改变相关的诱变风险。近年来，化学修饰和脂质纳米颗粒（LNP）递送系统的进步显著提升了mRNA的稳定性、翻译效率和细胞类型特异性。因此，基于mRNA的PRT可作为一种特别适合挽救由遗传变异引起的精子源疾病的策略。

将裸 mRNA 显微注射至生精小管后进行电穿孔，在Armc2敲除小鼠模型中已显示出部分挽救精子形成缺陷的效果。然而，电穿孔技术难以掌握，操作不当时会增加组织损伤风险，且递送效率欠佳，在人体应用中的安全性与可重复性存在巨大隐患。

这些发现凸显了亟需开发先进递送平台，以克服未制剂化mRNA 疗法固有的不稳定性与低效率问题。腺相关病毒（AAV）载体虽在基因递送中效率较高，但存在免疫原性、基因组整合风险与装载容量有限等问题。而在COVID-19 疫苗中得到临床验证的脂质纳米颗粒，通过实现高效 mRNA 包载、内体逃逸与可控蛋白表达，彻底革新了核酸递送领域。mRNA-LNP的最新进展已将其应用拓展至肝脏以外的组织。

然而，在治疗遗传变异导致的精子发生失败领域，mRNA-LNP递送的研究仍基本处于空白。

遗传缺陷型精子发生障碍的睾丸mRNA-LNP递送新型治疗策略示意图（摘自Advanced Science）

本研究报道了利用体内筛选方法开发 mRNA-LNP 平台，用于恢复源自 NOA 患者的Msh5 D486Y/D486Y小鼠模型的精子发生。携带MSH5变异的患者与小鼠均表现为减数分裂阻滞表型并呈现不育。通过合理设计的 LNP 文库，研究筛选出对精母细胞具有更高嗜性的制剂，实现功能性蛋白表达的瞬时恢复且不发生基因组整合。

体内递送包裹Msh5 mRNA的Pool1-LNP3，可在 DSB 重组缺陷的Msh5D486Y/D486Y小鼠模型中促进交叉互换形成并恢复精子发生。通过对挽救后的Msh5D486Y/D486Y小鼠进行卵胞质内单精子注射（ICSI）及胚胎移植，成功获得无基因组整合的子代。

此外，LNP 体内递送后，在所有组织中均未检测到明显炎症与组织学损伤。同时，本研究证实Maps mRNA-LNP3可恢复减数分裂阻滞的Maps KO小鼠的精子发生。因此，该方法不仅规避了病毒载体的局限性，还为可重复、广谱治疗遗传性男性不育建立了技术框架。本研究结果凸显了 mRNA-LNP 在突破生殖医学临床治疗壁垒中的潜力，为应对遗传缺陷型精子发生障碍提供了全新范式。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202509855