团队首先采用染色质相关蛋白纯化与高分辨质谱分析相结合的方法，筛选鉴定出HSF5为一种生精细胞染色质相关蛋白。通过荧光共定位技术，进一步确认HSF5在生精细胞中特异性的核定位模式，其表达始于早/中期的粗线期精母细胞，并持续到约圆形精子step4时消失，这表明HSF5在减数分裂过程中可能具有潜在的作用。

研究团队利用CRISPR-Cas9技术构建了Hsf5基因敲除（Hsf5KO）小鼠模型。Hsf5KO成年小鼠显示出雄性不育的表型，睾丸组织的形态学分析显示其附睾精子缺乏，并且睾丸管腔中圆形精子与长形精子均消失，同时伴随着大量生精细胞的凋亡。染色体铺展实验更进一步揭示，Hsf5KO小鼠的精子发生在中晚期pachynema阶段停滞，而在这些停滞的精母细胞中，DNA双链断裂（DSB）修复、联会重组以及减数分裂性染色体沉默（MSCI）等生物学事件并无明显异常。这些结果表明，HSF5可能在粗线期进程后期参与生物学事件的调控，而非在早期阶段发挥作用。

为了深入探讨HSF5基因在粗线期中晚期进程中的作用，研究团队利用单细胞测序（scRNA-seq）和Cleavage Under Target & Tagmentation（CUT&Tag）测序进行多组学联合分析。单细胞测序结果显示，Hsf5KO精母细胞停滞在“pachytene-like（P-like）”状态，P-like精母细胞的转录谱与野生型小鼠的粗线期精母细胞相比显著异常，且多种粗线期细胞检查点基因（如Wee1、Dmc1和Msh5）表达异常高，这可能最终导致精母细胞的凋亡。

通过联合CUT&Tag数据，进一步发现受HSF5直接调控的基因，如Sycp1、Meiob、Msh4等，也表现出异常高表达。然而，利用RNA转录动力学分析发现，野生型小鼠的粗线期精母细胞从早期至晚期过程中，Sycp1、Meiob、Msh4的转录逐渐降低；而在Hsf5KO小鼠中，这些基因的转录持续高水平，未出现降低的趋势。此外，HSF5可能与SMARCA5、SMARCA4以及SMARCE1等染色质重构复合体蛋白相互作用，调控Sycp1、Meiob、Msh4等基因的表达，以确保pachynema进程的顺利完成，并推动其进入减数分裂解联会阶段。

综上所述，该研究揭示了HSF5在调控精母细胞减数分裂pachynema进程及雄性不育方面的新分子模型。研究表明，在减数分裂过程中，HSF5通过与SMARCA5、SMARCA4与SMARCE1的相互作用，抑制部分基因（例如sycp1、Meiob、Msh4和Hat1）的表达；而在pachynema进程的后期，HSF5则直接或间接地促进Hspa2、Ccnb1、Plk1等基因的表达。HSF5所介导的基因调控确保精母细胞的减数分裂pachynema进程顺利进行，为后续的解联会阶段的准备奠定基础。

88858cc永利官网的相关研究工作得到了国家重点研发计划（2021YFC2700200）、国家自然科学基金（82371613，82301798）等项目的资助。