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生殖干细胞是一类具有自我更新和分化能力的细胞,对动物的繁殖能力起到决定作用。而钙粘蛋白(Cadherins)是一种参与生殖干细胞命运调控的Ca2+依赖的跨膜糖蛋白,其对于生殖干细胞调控的具体机制目前还不是十分明确。在本研究中,我们分别关注了钙粘蛋白CDH1和CDH22对生殖干细胞自我更新的作用机制。第一部分:CDH1对雄性生殖干细胞的命运调控小鼠睾丸内精原干细胞(Spermatogonial Stem Cells,SSCs)的自我更新和分化受到多种因素的影响,而CDH1(又叫E-cadherin)很早就被确定为在雄性未分化的生殖细胞上特异性表达。体外分离得到的精原祖细胞(Spermatogonial Progenitor Cells,SPCs)维持未分化状态的过程十分复杂。转录抑制因子早幼粒细胞白血病锌指(PLZF)己被确定为维持SPCs干性的关键因子,但具体调控机制尚不明确。本研究中,我们从5日龄小鼠睾丸中分离纯化了 Thy-1+细胞并在体外培养建系,随后通过鉴定其表达谱,如Id4,Gfral,Plzf,Cdh1,Daz1,Ngn3和C-kit等的表达,证明了我们得到的Thy-1+细胞是SPCs富集的细胞群体。我们通过免疫荧光实验方法证实SPCs同时表达CDH1、β-catenin和PLZF,随后我们利用免疫共沉淀实验证实了在小鼠睾丸中CDH1和β-catenin之间存在相互作用。根据之前的研究报道,我们推测组蛋白去乙酰化酶4(HHdac4)在小鼠睾丸中是β-catenin的下游靶基因。于是我们用siRNA干扰技术在SPCs中敲低β-catenin,发现HDAC4表达也随之降低,证实了β-catenin调控HDAC4的表达。有研究报道,HDAC4通过与PLZF的结合和互作参与抑制细胞分化。所以我们通过免疫共沉淀证实了 HDAC4与PLZF在小鼠睾丸中相互结合相互作用。以上的实验结果表明CDH1通过调节β-catenin及其下游靶基因Hdac4,从而可能影响HDAC4的结合蛋白PLZF活性,来调控SPCs的干性。第二部分:CDH22对雌性生殖干细胞的命运调控初探雌性生殖干细胞(Female Germline Stem Cells,FGSCs)是近些年才被发现的一种存在于雌性哺乳动物卵巢内的生殖干细胞,但是对其自我更新和分化机制我们知之甚少。而充分了解这一机制对于维持雌性哺乳动物的生殖力有着重要意义。根据之前的研究报道我们知道,CDH22在雌性小鼠卵巢中高表达,但是对于卵巢生殖细胞起到什么样的作用还不是很清楚。为了探究这一机制,我们用免疫组织化学实验验证了 CDH22在不同年龄阶段(5d、10d、20d、42d)的小鼠卵巢中高表达。通过利用siRNA敲低CDH22在雌性生殖干细胞中的表达,发现其与雌性生殖干细胞的增殖有关。而根据有关报道我们知道JAK-STAT信号通路影响精原干细胞的自我更新。为了验证CDH22与JAK-STAT信号通路在雌性生殖干细胞中是否也存在类似的调控作用,我们通过免疫共沉淀实验发现在雌性生殖干细胞中CDH22与JAK2也存在结合作用。初步探究了在雌性生殖干细胞中,CDH22可能是通过JAK-STAT信号通路影响其自我更新。综上所述,我们探索了钙粘蛋白对生殖干细胞自我更新的重要的调控作用,这对于后续研究生殖干细胞提供了参考依据,同时从生物学角度为畜牧业中家畜繁殖力的维持提供了一个新的研究方向。