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不孕不育已成为全球关注的公共卫生问题,影响数以百万的育龄期人群,其中涉及男性不育占总数的50%以上,少精子症是男性不育的常见病因。高原低氧环境及机体内睾丸和附睾缺氧可对男性生殖功能产生负面影响。有研究表明,在低氧条件下,生精细胞凋亡率增加,其中精母细胞最为显著。因此明确低氧诱导精母细胞凋亡的机制,有助于少精子症的预防与治疗。高原低氧环境及机体内睾丸和附睾缺氧通常会对机体或组织造成伤害,引起细胞凋亡。缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α）是在缺氧状态下具有高度特异性的转录因子,在组织和细胞缺氧时稳定表达,参与调节缺氧反应的多种基因的转录。HIF-1α与精索静脉曲张（varicocele,VC）、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea syndrome,OSAS）、哮喘等疾病引起的精子生成减少相关,但是在低氧诱导精母细胞凋亡过程中HIF-1α如何表达及其调控机制仍需进一步探讨。含SET结构域赖氨酸甲基转移酶7（SET domain containing lysine methyltransferase 7,SET7）参与组蛋白及非组蛋白的甲基化修饰,影响蛋白质的稳定性、基因表达及调控。Set7参与了肿瘤、糖尿病、慢性肾病等疾病的发病机制。有研究证明,Set7介导的赖氨酸甲基化对HIF-1α转录活性呈现负调控作用。阐明甲基转移酶Set7调控低氧诱导精母细胞凋亡的功能和机制,对少精子症的防治有重要意义。目的:通过探讨低氧条件下Set7对HIF-1α及其下游基因的调控,以及低氧条件下Set7对精母细胞凋亡的影响,为少精子症的防治提供新靶点及基础理论支持。方法:1.小鼠精母细胞系GC-2,低氧处理24 h,用RT-q PCR法检测小鼠精母细胞GC-2中Glut1、Pgk1、Vegf、Pkm1、Pkm2和Set7的m RNA表达水平。2.GC-2细胞转染Set7质粒24 h,利用荧光素酶报告系统检测方法分析低氧组和常氧组中Set7对EPO启动子活性的影响。3.在常氧、低氧及CoCl2缺氧模型中,在GC-2细胞过表达Myc-Set7。利用RT-q PCR检测方法在GC-2细胞中分析各组HIF-1α下游基因Glut1、Pgk1、Pkm1的m RNA表达水平。4.在常氧和低氧条件下,分别转染1μg、2μg的Myc-Set7,在GC-2细胞过表达Set7,利用Western blot检测方法在GC-2细胞中转染不同浓度的Set7过表达质粒后,分析各组HIF-1α、Set7的蛋白表达水平。5.利用腺病毒载体,建立稳定过表达Set7及其酶活突变体Set7-H297A的GC-2细胞系。在常氧和低氧条件下,利用流式细胞术检测方法在GC-2细胞中稳定过表达Set7或Set7的酶活突变体Set7-H297A分析各组细胞凋亡水平,以及用荧光显微镜观察GC-2细胞凋亡情况。结果:1.与常氧组（21%氧浓度）相比,低氧组（1%氧浓度）中Glut1（P＜0.001）、Pgk1（P＜0.001）、Vegf（P＜0.001）、Pkm1（P＜0.001）、Pkm2（P＜0.001）m RNA表达水平显著上升;与常氧组（21%氧浓度）相比,低氧组（1%氧浓度）中Set7（P＜0.001）m RNA表达水平显著下降（P＜0.05）。2.在常氧组（21%氧浓度）中,过表达Set7对EPO启动子的活性无显著性差异（P＞0.05）,然而在低氧组（1%氧浓度）中,过表达Set7能够显著下调低氧诱导的EPO启动子的活性（P＜0.01）。3.在CoCl2缺氧模型中,与空载质粒相比,转染Set7过表达质粒后,GC-2细胞中Glut1的m RNA表达水平显著降低（P＜0.05）;在低氧组（1%氧浓度）中,与空载质粒相比,转染Set7过表达质粒后,GC-2细胞中Glut1（P＜0.01）、Pkm1（P＜0.001）、Pgk1（P＜0.01）的m RNA表达水平均显著降低。4.在常氧组（21%氧浓度）和低氧组（1%氧浓度）中,与空载质粒相比,转染1μg和2μg的Set7过表达质粒,GC-2细胞中HIF-1α的蛋白表达水平无显著性差异;但与常氧组（21%氧浓度）相比,低氧组（1%氧浓度）HIF-1α的蛋白表达水平显著性上升。5.在常氧组（21%氧浓度）中,与p HAGE组相比,p HAGE-Set7与p HAGE-Set7-H297A组,GC-2细胞中凋亡表达水平无显著性差异（P＞0.05）;在低氧组（1%氧浓度）中,与p HAGE组相比,稳定表达p HAGE-Set7,GC-2细胞凋亡率显著性上升（P＜0.001）,然与p HAGE-Set7组相比,稳定表达p HAGE-Set7-H297A 48h后,GC-2细胞凋亡率显著性下降（P＜0.001）。结论:1.低氧诱导GC-2细胞后,Glut1、Pgk1、Vegf、Pkm1、Pkm2的m RNA表达显著增高,而Set7的m RNA表达被抑制。2.低氧诱导GC-2细胞后,在GC-2细胞中过表达Set7能够抑制EPO启动子的活性。3.在CoCl2缺氧模型中,Set7能够抑制GC-2细胞中Glut1的m RNA水平;同样在低氧条件下,Set7能够抑制GC-2细胞中Glut1、Pkm1、Pgk1的m RNA活性。4.低氧诱导GC-2细胞后,Set7对GC-2细胞中HIF-1α蛋白表达水平无影响。5.低氧诱导GC-2细胞后,Set7促进GC-2细胞凋亡。