目前,全世界不育夫妇占已婚夫妇的比例近15%,其中不育病因在男方的约占50%。导致男子不育的原因复杂广泛,精子发生障碍是主要的类型,表现为无精子症、少精子症、畸精症。精子发生是一个复杂的细胞分化过程,涉及生精细胞的生长、分裂、分化和信号传递等,导致一系列显著的分子和形态学变化,最终形成成熟的精子。这一过程要求一系列基因表达的精确调控。男性不育症的遗传学研究发现了许多在性染色体和常染色体上对于正常精子发生起重要作用的基因,Y染色体上的基因已经被系统研究,并分离了无精子症候选基因家族:RNA binding motif(RBM)基因和Gene deleted inazoospermia(DAZ),常染色体上的一些基因也报道与精子发生有关包括DAZLA(DAZ常染色体的同源基因)、CREM、HSPA2(HSP70-2人的同源基因)等;通过比较人正常精子和异常精子的蛋白质组学研究也发现了一些精子发生相关基因,除此之外,由于男性不育疾病的特殊性,没有很多患者,很多报告的一些精子发生相关基因的研究大多来源于动物实验,基因敲除小鼠模型是一种研究精子发生的重要工具,很多精子发生相关基因的研究来自基因敲除小鼠。尽管发现了这么多精子发生相关的基因,但是人们对精子发生过程分子机制的了解依然十分有限,目前一方面进一步研究己克隆的与精子发生相关基因的功能,另一方面充分利用现有的技术手段克隆相关的新基因并探讨其在精子发生过程中的作用,这不仅有助于阐明人类男性不育的分子机制,也为治疗男性不育症及开发新的避孕药物提供理论依据。本研究对几个与精子发生相关基因进行了初步研究。内容共分为两个部分,其主要实验方法及实验结果如下:第一章圆头精子症相关基因GOPC、Hrb、Csnk2a2、SPATA16突变检测圆头精子症是一种由于生精障碍导致的男性不育疾病,发病率小于0.1%,其主要特征为顶体畸形,按顶体的缺失程度分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型圆头精子症患者表现为顶体完全缺如,Ⅱ型表现为有残余的顶体成分存在。由于缺乏正常有功能的顶体,所以这类患者表现为不育。以往的研究表明圆头精子症属于遗传性疾病,特别是多个同胞兄弟的病例报道进一步支持这一观点,虽然有不同基因敲除导致的圆头精子症小鼠模型,但是圆头精子症发病的分子机制还是不清楚。目前已经报道过GOPC,Hrb,Csnk2a2等基因敲除小鼠有类似人类圆头精子症状,另外在一荷兰圆头精子症患者家系中发现SPATA16基因有意义的纯合突变。为了探讨这些候选基因与圆头精子症的关系本研究以三例圆头精子症患者和精子库供精者作为试验组和对照组,应用PCR和DNA测序技术对两组外周血标本进行GOPC、Hrb、Csnk2a2、SPATA16的突变筛查,分析其在圆头精子症病因中的作用。结果表明试验组的突变筛查结果大都为多态,且与先前报道的多态相同。试验组筛查出的多态与先前报道的多态一致性说明不是因为地区和种族差异所引起,随着圆头精子症患者标本量的增加可以进一步探讨这些多态与圆头精子症的关系。第二章小鼠生精细胞基因mTSARG3功能的深入研究本研究所近期已克隆了一些小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因,但它们在生精过程中的具体作用仍然是不明确的,本研究的重点是对小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因mTSARG3功能进行研究。通过生物信息学分析表明,mTSARG3和它的人类同源基因TSARG6阅读框一致性高达85%,均包括8个外显子和7个内含子,其中中间6个外显子的长度完全相同,两者编码蛋白均为36KD,一致性高达89%。在对临床上特发性男性不育患者进行TSARG6基因突变筛查,结果发现一名隐睾症患者的该基因第2号外显子的第38位碱基T转变为C,为错义突变,从而导致第36个氨基酸由丝氨酸突变为脯氨酸。本研究先前的研究针对该突变位点构建了含正常的mTSARG3基因和突变的mTSARG3基因真核载体,通过转染小鼠生精细胞系GC-1 spg建立表达野生型mTSARG3基因和表达突变型mTSARG3基因突变体的GC-1 spg细胞系,但是热休克实验显示:mTSARG3基因突变型细胞系在热休克后细胞凋亡率较野生型细胞系没有显著性升高,未能显示mTSARG3基因有抗凋亡的作用。流式细胞技术分析表明,野生型和突变型mTSARG3基因在GC-1spg细胞过表达后G1期细胞比例、S期和G2期细胞比例都没有明显的改变,我们推测单一的点突变似乎不足以改变该基因的功能,因此准备构建该基因的结构域的缺失体来进一步研究该基因的功能。