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生殖干细胞是唯一一类能够将遗传信息从亲代传递给子代的成体干细胞,保证了种系间遗传物质的稳定传递。它主要包括精原干细胞(Spermatogonial stem cell,SSC或雄性生殖干细胞)和雌性生殖干细胞(Female germline stem cell,FGSC)。二者之间是否具有相似的干细胞特性目前尚未报道,本文以上述两种生殖干细胞为研究对象,在转录组水平上研究FGSC和SSC的相似干细胞特性;另一方面我们系统探讨了SSC的自我更新机制,为FGSC的深入研究提供参考。在本文的第一部分研究中,我们首先通过比较新分离的FGSC和呈串珠状增殖的FGSC的转录组,发现了65个覆盖度不同的染色体区段;找到了108个和139个全新的可变剪切位点;发现了84个显著差异的基因,为进一步研究FGSC的增殖机制奠定了基础。其次,我们发现FGSC和SSC在细胞生物学特征和转录组水平上都具有相似性。基于表达谱芯片,我们获得了853个在FGSC和SSC中共高表达的基因(co-highly expressed genes,CEG),这些基因决定着FGSC和SSC的相似生殖干细胞特性。基于广度优先搜索算法,我们构建生殖干细胞相关基因相互作用连续网络,预测这些基因之间可能存在的相互作用关系,为生殖干细胞的维持机制研究提供了参考。将CEG与胚胎干细胞、造血干细胞和神经干细胞过表达的基因相比较,我们找到了18个“核心干性”基因。通过GO注释,找到了17个参与细胞增殖、分裂或细胞周期调控的转录相关因子。在本文的第二部分研究中,我们首先以23个参与维持SSC自我更新调控的基因为种子,构建了SSC自我更新相关的蛋白质-蛋白质相互作用网络。该网络由246个节点和844种相互作用组成。采用拓扑网络理论对SSC自我更新蛋白相互作用网络进行分析,发现了一些对维持SSC自我更新起重要作用的基因和相互作用模块。从系统网络的角度再一次验证了Pouf51是维持SSC自我更新机制的核心关键基因。FGSC是一个新的研究方向,其自我更新相关分子机制未见报道,因此该网络的构建为进一步深入研究FGSC自我更新的机制提供了参考。其次,基于前期高通量实验我们发现了一个在新分离的SSC中高表达的基因Pramef12。该基因在睾丸中的表达具有时序性,能增强SSC对凋亡诱导试剂的敏感性。因此,我们推测Pramef12基因参与调控精子发生过程中精原细胞的第一波主动凋亡。综上所述,我们发现FGSC和SSC具有相似的干细胞特性。同时,SSC自我更新蛋白相互作用网络的构建为进一步深入研究FGSC的自我更新机制提供了参考。本研究有助于探明生殖干细胞维持的分子机制,为不孕不育疾病的临床诊断、治疗和预防提供理论依据。