当前精子生物学研究的热点之一是寻找并鉴定与精子发生、成熟和受精密切相关的靶分子。研究这些关键的靶分子可为生育/不育的研究提供新的线索，在此基础上可望研制干扰精子发生与成熟以及抗受精的新型节育方法。目前世界上在此领域有两种研究策略，一是从与精子发生和成熟相关的基因表达和调控入手，进而确定特定分子在精子发生和成熟过程中的功能意义。二是以精子与卵细胞间的相互作用为切入点，分析其中相关的重要靶分子，阐明其生理功能。这两种策略各有所长、互相补充，都将能够为多靶点干扰节育战略的实现提供理论和实验依据。本研究对这两种研究途径进行了以下探索。 途径一： 雄性配子的产生并非仅仅依靠其自身完成，而是睾丸、附睾中多种基因的程序性表达产物与精子共同作用的结果。睾丸中阶段特异性表达和附睾中区域特异性表达的基因与精子发生、精子成熟过程密切相关。本研究从原癌基因c-mos入手，着重研究其在睾丸、附睾的表达特性，包括它在生后发育中睾丸表达的时空规律及它在附睾表达的区域特异性。为阐明原癌基因c-mos在精子发生和精子成熟中的作用提供实验依据，并初步探索在体RNAi的方法研究c-mos在精子发生与成熟中的可能作用。 本研究首先原核表达重组c-Mos蛋白并用亲和层析的方法对其纯化，免疫新西兰兔获得c-Mos抗血清。纯化的抗血清用于间接免疫荧光实验。原位杂交显示c-mos mRNA转录于睾丸精母细胞和圆形精子细胞，而间接免疫荧光结果则显示c-Mos蛋白表达在延长形精子细胞。C-mos mRNA和c-Mos蛋白在生后发育中睾丸的表达均呈现明显的年龄变化趋势，提示它可能在精子发生尤其是精子变形过程中发挥作用。 C-mos基因在附睾的表达显示明显的区域特异性。C-Mos蛋白仅出现在附睾头部的近管腔面，胶体金免疫电镜定位c-Mos蛋白分布于附睾头部上皮细胞管腔面的纤毛区胞质以及顶部胞质。C-Mos蛋白在附睾区域化的表达模式和分布特点提示其与附睾精子成熟过程相关。 本研究设计、合成了针对c-mos基因三个靶点的siRNA，分别构建shRNA质粒。筛选出最有效靶点的shRNA质粒，将其注射到睾丸和附睾内，摸索转染方法和转染条件以达到敲减的目的。 途径二： 精卵相互作用始于雌性生殖道内精卵相互识别、结合的过程，透明带蛋白ZP3在此过程的作用倍受关注。长期以来ZP3被认为是精子初级识别受体并具有诱发顶体反应的能力，它通过O-寡糖链同精子膜β-1, 4-半乳糖苷转移酶相结合。然而，近来有研究报道，E. Coli原核表达的人重组ZP3可以诱导人精子顶体反应的发生，经过热变性的重组ZP3则丧失这种能力。由此，人们开始关注ZP3多肽骨架（ZP3 protein peptide backbone, ZP3-ppb）结构。本研究旨在阐明ZP3肽链骨架在精子—透明带相互作用过程中的作用。我们克隆了三段具有部分重叠序列的片段P1、P2和P3，它们覆盖了ZP3分子的全长序列。利用E. Coli原核表达体系分别表达三个重组蛋白，亲和层析获得纯化的重组蛋白，并且经透析使其复性。圆二色谱扫描结果表明，复性后的蛋白具有α-螺旋和β-片层二级结构。之后，我们通过体外精子—透明带结合试验、顶体反应试验以及间接免疫荧光染色等方法，观察P1、P2和P3在精子—透明带结合、顶体反应过程中的作用。结果发现，只有P3可以抑制精子与透明带结合并且P3能够结合到精子头部，但它并不能诱发顶体反应。这些结果均表明ZP3-ppb是参与精卵相互作用过程的，并且起作用的位点是在ZP3碳未端。 总之，本文通过对c-mos原癌基因和ZP3-ppb的研究，从两条途径探索与精子发生、成熟和受精密切相关的靶分子。对这两个分子的研究工作将为阐明精子发生、成熟和受精的分子机制提供实验依据，也为不育机制的研究以及寻找新的节育靶分子提供新的线索。