Several lines of evidence highlight the important application of human spermatogonial stem cells (SSCs) in translational medicine. The fate decisions of SSCs are mainly mediated by genetic and epigenetic factors. We have recently demonstrated that PAK1 regulates the proliferation, DNA synthesis, and early apoptosis of human SSCs through the PDK1/KDR/ZNF367 and ERK1/2 and AKT pathway. However, the underlying epigenetic mechanism of PAK1 in human SSCs remains unknown. In this study, we found that the level of miRNA-31-5p was elevated by PAK1 knockdown. CCK-8, PCNA, and 5-ethynyl-2′-deoxyuridine (EDU) assays revealed that miRNA-31-5p mimics inhibited cell proliferation and DNA synthesis of human SSCs. Annexin V/propidium iodide (PI) staining and flow cytometry showed that miRNA-31-5p increased the early and late apoptosis of human SSCs. Furthermore, JAZF1 was predicted and verified as a target of miRNA-31-5p, and the three-dimensional (3D) structure model of JAZF1 protein was illustrated. JAZF1 silencing led to a reduction of cell proliferation and DNA synthesis as well as an enhancement of the early and late apoptosis of human SSCs. Finally, miRNA-31-5p mimics decreased the level of cyclin A2 rather than cyclin D1 or cyclin E1, and JAZF1 knockdown led to the reduction of cyclin A2 in human SSCs. Collectively, miRNA-31-5p regulates the proliferation, DNA synthesis, and apoptosis of human SSCs by the PAK1-JAZF1-cyclin A2 pathway. This study thus offers a novel insight into the molecular mechanisms underlying the fate determinations of human SSCs and might provide novel targets for molecular therapy of male infertility.

几项证据突出了人类精原干细胞（SSCs）在转化医学中的重要应用。SSC的命运决定主要由遗传和表观遗传因素介导。我们最近证明，PAK1通过PDK1 / KDR / ZNF367和ERK1 / 2和AKT途径调节人SSC的增殖，DNA合成和早期凋亡。然而，人类SSCs中PAK1的潜在表观遗传机制仍然未知。在这项研究中，我们发现通过敲除PAK1可以提高miRNA-31-5p的水平。CCK-8，PCNA和5-乙炔基-2'-脱氧尿苷（EDU）分析表明，miRNA-31-5p模拟物抑制人SSC的细胞增殖和DNA合成。Annexin V /碘化丙啶（PI）染色和流式细胞仪显示，miRNA-31-5p可增加人SSC的早期和晚期凋亡。此外，预测并验证了JAZF1作为miRNA-31-5p的靶标，并阐明了JAZF1蛋白的三维（3D）结构模型。JAZF1沉默导致人类SSC的细胞增殖和DNA合成减少，以及早期和晚期凋亡的增强。最后，miRNA-31-5p模拟物降低了细胞周期蛋白A2的水平，而不是细胞周期蛋白D1或细胞周期蛋白E1的水平，而JAZF1敲低导致人类SSC中细胞周期蛋白A2的减少。miRNA-31-5p通过PAK1-JAZF1-cyclin A2途径共同调节人SSC的增殖，DNA合成和凋亡。因此，这项研究为人类SSC命运决定的分子机制提供了新颖的见解，并可能为男性不育症的分子治疗提供新的靶点。并阐明了JAZF1蛋白的三维（3D）结构模型。JAZF1沉默导致人类SSC的细胞增殖和DNA合成减少，以及早期和晚期凋亡的增强。最后，miRNA-31-5p模拟物降低了细胞周期蛋白A2的水平，而不是细胞周期蛋白D1或细胞周期蛋白E1的水平，而JAZF1敲低导致人类SSC中细胞周期蛋白A2的减少。miRNA-31-5p通过PAK1-JAZF1-cyclin A2途径共同调节人SSC的增殖，DNA合成和凋亡。因此，这项研究为人类SSC命运决定的分子机制提供了新颖的见解，并可能为男性不育症的分子治疗提供新的靶点。并阐明了JAZF1蛋白的三维（3D）结构模型。JAZF1沉默导致人类SSC的细胞增殖和DNA合成减少，以及早期和晚期凋亡的增强。最后，miRNA-31-5p模拟物降低了细胞周期蛋白A2的水平，而不是细胞周期蛋白D1或细胞周期蛋白E1的水平，而JAZF1敲低导致人类SSC中细胞周期蛋白A2的减少。miRNA-31-5p通过PAK1-JAZF1-cyclin A2途径共同调节人SSC的增殖，DNA合成和凋亡。因此，这项研究为人类SSC命运决定的分子机制提供了新颖的见解，并可能为男性不育症的分子治疗提供新的靶点。JAZF1沉默导致人类SSC的细胞增殖和DNA合成减少，以及早期和晚期凋亡的增强。最后，miRNA-31-5p模拟物降低了细胞周期蛋白A2的水平，而不是细胞周期蛋白D1或细胞周期蛋白E1的水平，而JAZF1敲低导致人类SSC中细胞周期蛋白A2的减少。miRNA-31-5p通过PAK1-JAZF1-cyclin A2途径共同调节人SSC的增殖，DNA合成和凋亡。因此，这项研究为人类SSC命运决定的分子机制提供了新颖的见解，并可能为男性不育症的分子治疗提供新的靶点。JAZF1沉默导致人类SSC的细胞增殖和DNA合成减少，以及早期和晚期凋亡的增强。最后，miRNA-31-5p模拟物降低了细胞周期蛋白A2的水平，而不是细胞周期蛋白D1或细胞周期蛋白E1的水平，而JAZF1敲低导致人类SSC中细胞周期蛋白A2的减少。miRNA-31-5p通过PAK1-JAZF1-cyclin A2途径共同调节人SSC的增殖，DNA合成和凋亡。因此，这项研究为人类SSC命运决定的分子机制提供了新颖的见解，并可能为男性不育症的分子治疗提供新的靶点。JAZF1的敲低导致人类SSC中细胞周期蛋白A2的减少。miRNA-31-5p通过PAK1-JAZF1-cyclin A2途径共同调节人SSC的增殖，DNA合成和凋亡。因此，这项研究为人类SSC命运决定的分子机制提供了新颖的见解，并可能为男性不育症的分子治疗提供新的靶点。JAZF1的敲低导致人类SSC中细胞周期蛋白A2的减少。miRNA-31-5p通过PAK1-JAZF1-cyclin A2途径共同调节人SSC的增殖，DNA合成和凋亡。因此，这项研究为人类SSC命运决定的分子机制提供了新颖的见解，并可能为男性不育症的分子治疗提供新的靶点。