为研究精子发生(Spermatogenesis)和精子形成(Spermiogenesis)的分子机理，我们从两方面着手进行了探讨。一个方面是研究精子发生与温度的关系，即用实验性小鼠隐睾模型，结合高通量寡核苷酸芯片技术，首次研究了在隐睾处理不同时间中睾丸基因的表达变化谱(ExpressionProfile)，寻找体温(腹腔温度)对睾丸不同种类基因的表达所产生的影响，我们发现，氧化压升高与睾丸基因下调和睾丸重量下降直接相关，生化和分子水平的检测也证明了这一点。从芯片数据中发现，体温能诱发睾丸过高氧化压产生，而过高氧化压与睾丸代谢调控相关。在隐睾手术最初阶段，睾丸内基因表达普遍上调，尤其是与代谢相关的基因，包括糖、脂(含固醇激素)、盐、氧、维生素等。我们认为隐睾最初的高水平氧化压的产生是由于代谢水平升高所致。但在生精细胞因凋亡而减少后的后期阶段，仍处于高水平氧化状态，我们进一步分析发现，睾丸中大量基因仍有较高水平的表达、葡萄糖等代谢底物供给不足、脂类合成代谢增强，这些可能是引起并维持后期时间点的高水平氧化状态的重要因素。研究结果提示，第一次大规模生精细胞凋亡可能是睾丸通过减少生精细胞数量来降低代谢规模，进而控制氧化压。数据显示，隐睾睾丸没有能力控制自身的代谢水平使之达到一个合理平衡状态，这是隐睾睾丸持续较高氧化压的主要因素之一，也是不同种类生精细胞相继凋亡的上游因素。 另一方面，研究睾丸内温度应答相关基因，并对新基因进行分子克隆和功能研究。虽然有人类基因组的成就，但目前对睾丸内大量与精子发生相关的基因没有得到克隆和功能分析，这是制约精子发生和精子形成机理研究的一个瓶颈(尤其是新基因)。我们通过分子克隆手段获得了3个在睾丸内表达的新基因，分别是Amff、Trs4、T6441。Amff是参与顶体形成的跨膜分子，是膜泡系统中的一个新成员，Amff除了在顶体上表达外，还在许多组织中表达，在NIH3T3细胞水平上的实验证明，Amff定位在高尔基体和内质网以外的某些特定膜泡中，当受到细胞或基因毒影响时，Amff从细胞质转位到细胞核，这种核质转位、穿梭现象也与细胞周期相关，我们推测，Amff可能是特定膜泡活动的控制开关，它可作为细胞生理状态的标志；全基因过表达和突变过表达可导致细胞平铺生长，进而形成平铺的巨型细胞。另外，我们还发现了另一个新基因Trs4,它是一个生精细胞特异表达的基因，定位于晚粗线期精母细胞到早期延长型精子细胞核内，推测它可能与细胞核内的Ca2+调节和转录调控有关。我们克隆到的第三个新基因T6441，它参与延长型精细胞质的延长、移动，可能与精细胞变态有关。最后在残余小体上也发现它的定位。