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目的:最近的流行病学数据表明,在过去的50年中,男性不育发病率在不断增加。男性不育的发病因素复杂,其具体机制尚待进一步研究。富亮氨酸α2糖蛋白1(Leucine-rich-alpha-2-glycoprotein 1,LRG1),是膜相关富亮氨酸重复序列家族成员之一。LRG1基因在人卵巢癌、肝癌、肺癌等恶性肿瘤中都呈现异常表达。我们前期研究发现Lrg1基因在小鼠睾丸中有表达,提示其可能参与雄性生殖过程。因此本课题旨在探究Lrg1在小鼠睾丸组织中的定位和表达情况,通过敲除小鼠模型研究Lrg1基因在小鼠雄性生殖中的生物学功能,并对敲除小鼠睾丸转录谱表达变化进行分析,以揭示Lrg1基因参与小鼠雄性生殖功能的调控机制。实验方法:1.免疫荧光和Western Blot方法检测Lrg1基因的表达与定位。2.免疫荧光、PCR和Western Blot方法鉴定敲除小鼠Lrg1基因的表达情况。3.比较成年野生型对照小鼠和敲除小鼠体重、睾丸重量、精子数量、精子活力、精子形态以及睾丸形态学改变情况。4.通过ELISA方法检测成年野生型对照小鼠和敲除小鼠血清睾酮和LH水平(n=6)。5.通过高通量测序方法,筛选出成年敲除小鼠与野生型对照小鼠睾丸组织中的差异表达基因,生物信息学方法进行分析。实验结果:1.Western Blot和免疫荧光结果显示,LRG1表达于小鼠睾丸组织,主要定位在精原细胞和初级精母细胞中。2.免疫荧光、PCR和Western Blot结果显示Lrg1敲除小鼠模型构建成功。3.敲除小鼠与野生型对照小鼠相比,体重、睾丸重量和附睾重量无明显差异,但是敲除小鼠的精子数量和活力明显低于野生型小鼠。睾丸组织形态学分析显示敲除小鼠退化生精细胞数量增加。4.ELISA检测发现,敲除小鼠与野生型对照小鼠相比血清LH水平升高,睾酮水平降低。5.高通量测序结果显示差异基因主要集中在减数分裂、有丝分裂、染色体分离、精子发生、受精和代谢过程。此外,睾丸Lrg1敲除后有48个C2H2型锌指蛋白家族成员表达下调,17种miRNAs表达变化,说明睾丸的转录调控过程发生障碍。实验结论:我们研究揭示Lrg1基因在小鼠睾丸中参与调节精子发生与睾酮合成。