生殖发育是一个极其复杂的过程,任何影响这一过程的因素都可能导致不孕不育,因此了解生殖发育的具体机制以及在这些机制中起作用的基因的功能是人们迫切需要解决的问题。为此,我们采用DDRT-PCR的方法分析了5日龄及10日龄小鼠卵巢中各基因的表达差异,筛选出其中一差异表达片段,通过5-RACE以及3-RACE扩增得到该基因的开放阅读框序列,测序结果表明该基因小鼠纤毛轴动力蛋白中间链2(Dnaic2),为人原发性纤毛运动障碍综合症(PCD)的候选基因之一的人DNAI2基因的同源基因。Dnaic2基因含有一个长1872bp的开放阅读框,可编码一个长623aa、大小约70KDa的蛋白。Dnaic2基因特异表达在成年小鼠的肺、睾丸、卵巢及输卵管中,并且在小鼠卵巢中的表达具有时期特异性。免疫荧光组织化学分析显示Dnaic2蛋白只在次级卵泡及窦卵泡中的卵母细胞中表达,并且定位于细胞膜周围,此外,Dnaic2蛋白还表达在输卵管的粘膜上皮细胞及一些早期雄性生殖细胞和精子中。这提示该蛋白在生殖发育过程中具有一定的作用。通过构建Dnaic2过表达小鼠模型发现其表型与人PCD患者相似。某些Dnaic2过表达小鼠在出生后20天左右死亡,其肺部出现严重病变。大部分存活下来的Dnaic2过表达小鼠则表现为雄性不育、雌性亚不孕甚至不孕。这些雄性小鼠睾丸中存在部分缺失精子的曲细精管,而且出现大量异型精子,观察超微结构发现其精子鞭毛轴丝缺少动力臂,有的还缺失中央微管或外周二联微管,这导致了其精子的运动异常。在雌性小鼠中,其输卵管粘膜皱褶出现萎缩、变平,部分上皮细胞层脱落,卵巢中闭锁卵泡增加,正常的近成熟卵泡显著减少。对其作用机理的初步研究发现,Dnaic2蛋白不仅与dynein复合体中的轻链LC8相互作用,还与Stat3相互作用。虽然Dnaic2蛋白的过表达对这两种蛋白的表达没有明显的影响,但Dnaic2蛋白可激活Stat3,促进其酪氨酸磷酸化。这提示Dnaic2一方面可影响纤毛/鞭毛中动力臂的组装影响纤毛/鞭毛的运动,另一方面可通过调节Stat3及LC8影响配子发生及其它生殖器官功能。这一研究结果不仅对我们了解Dynein的功能、理解生殖发育过程中的具体调节机制具有重要作用,还对研究解决不孕不育、优生和人口调控的医学难题、推动畜牧业的发展具有重要的现实意义。