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精原干细胞（spermatogonial stem cells，SSCs）位于睾丸曲细精管的基底膜，是雄性动物体内特有的能够将遗传信息传递给子代的一类成体干细胞。SSCs可以通过自我更新来维持其数量的稳定，也可以分化并产生精子。SSCs的自我更新与分化受多种信号通路（Src通路、Smad通路等）及转录因子（PLZF，BCL6B等）的调节。目前对SSCs功能调控的研究多局限在对这些信号通路及相关蛋白功能等经典遗传学研究领域。对于SSCs表观遗传学调控的研究报道较少，而对于SSCs中组蛋白甲基化调控机制的研究还未见报道。组蛋白甲基化酶ESET（ERG-associated protein with a SET domain）能够催化组蛋白H3K9发生甲基化。ESET参与细胞核内异染色质的形成过程，在调节内源性反转座子DNA甲基化的形成与维持、神经细胞的发育、成骨细胞的形成等方面具有重要的作用。本研究利用RNA干扰、基因表达谱芯片、精原干细胞移植、染色质免疫共沉淀等技术对小鼠SSCs中组蛋白H3K9me3的分布及其甲基化酶ESET的功能与作用机制进行了研究。主要的研究结果如下：（1）检测了ESET在小鼠不同组织及不同发育阶段睾丸中的表达。发现ESET在睾丸组织中表达量最高；并且ESET及H3K9me3在睾丸组织中的整体水平随着小鼠日龄的增大而逐渐升高，二者共定位于SSCs中。（2）筛选出了对小鼠Eset基因具有干扰效果的shRNA序列，并构建干扰慢病毒载体。经包装得到的Eset干扰慢病毒滴度达到1.7×107CFU/ml。通过免疫磁珠分选获得了高纯度（91.5%）的小鼠SSCs，经Eset干扰慢病毒感染后（ESET-Knockdown,ESET-KD），其干扰效率达到68.3%。（3）分析了表达谱芯片中16611个基因的表达。相对于对照组，在ESET-KD组中表达量上调2倍以上的基因有2490个，占总数的15.0%；表达量下调2倍以上的基因有2425个，占总数的14.6%。GO分析结果表明ESET具有催化活性并与小鼠精原干细胞中蛋白及DNA的结合有关。而Pathway分析的结果进一步表明ESET影响P53等通路中若干种基因的表达，说明ESET可能与小鼠精原干细胞的凋亡过程有关。（4）研究了ESET在SSCs维持中的功能。在培养两周后，ESET-KD组的SSCs与对照组相比细胞数量显著下降。TUNEL染色结果表明ESET-KD SSCs中凋亡细胞的数量显著高于对照组。在ESET-KD SSCs中P53，Apaf1，Caspase9，Caspase3（P17）等的表达显著升高，Bcl2l1及XIAP的表达则显著降低，PARP蛋白被剪切。表明抑制ESET表达会诱发体外培养SSCs凋亡。同时，将SSCs移植到受体小鼠睾丸的曲细精管中，分析了受体小鼠的睾丸重量、正常精子发生的精细管比例、睾丸组织中的GFP和PLZF的表达量，发现移植ESET-KDSSCs受体小鼠的各项指标显著低于对照组。该体内试验结果表明ESET对于小鼠SSCs的存活是必需的。（5）研究了ESET调控SSCs存活的分子机理。ESET-ChIP试验表明ESET能够直接与Sohlh2、Nobox、Dazl、Foxn1、Cox4i2等基因的启动子结合。H3K9me3-ChIP试验发现ESET-KD组中上述5个基因启动子的H3K9me3水平显著低于对照组。ESET-siRNA单转染组与ESET-siRNA、Cox4i2-siRNA共转染组相比，后者Caspase9的表达水平显著降低，表明Cox4i2是ESET调控小鼠SSCs凋亡的下游靶基因。此外，蛋白质免疫共沉淀试验表明ESET能够与DNMT3A结合。在ESET-KD组，Cox4i2基因启动子的DNA甲基化水平明显低于对照组，表明ESET还能够通过影响其靶基因的DNA甲基化水平调节基因的转录。综上所述，本研究从表观遗传学角度研究了组蛋白H3K9me3及其甲基化酶ESET在小鼠SSCs中的功能及其调控机制。本研究是对SSCs经典遗传学研究的补充，为后续SSCs的表观调控研究提供了一种新思路。