Dicer1在雄性生殖中的功能研究

男性不育症目前已成为影响人们健康及生活质量的主要问题，其越来越引起全球的普遍关注。许多男性不育症的产生与精子发生过程中重要基因的表达调控密切相关，miRNA介导的转录后调控是此过程中的特殊阶段。Dicer1属于RNase-Ⅲ家族成员，作为关键核酸内切酶在miRNA的产生及成熟过程中起着至关重要的作用，研究者已将注意力转向依赖于Dicer1的调控机制对生殖功能的影响。本研究拟采用Dicer1的flox条件型敲除小鼠与带有睾丸特异性启动子的Cre工具鼠杂交，获得在雄性生殖系统不同时期不同类型细胞中特异性敲除Dicer1的小鼠，通过检测分析Dicer1基因敲除后小鼠生殖系统表型等的改变，探讨Dicer1在雄性生殖中的功能，进而揭示Dicer1在男性生殖中的作用机制，为治疗男性不育等提供理论依据。

精子发生是一个在时间和空间上受到高度调节的事件，从出生前的PGCs细胞最终分化成为成熟的精子，包含了多种细胞的分裂和分化。miRNA是体内非常重要的非翻译小RNA，对调节基因表达具有重要的作用，而Dicer1基因对miRNA的生物发生是不可或缺的。本实验拟通过条件型敲除小鼠，在雄性小鼠睾丸内敲除Dicer1基因，研究Dicer1的缺失对小鼠精子发生造成的影响。Vasa-Cre 转基因工具鼠和Dicer1条件型敲除小鼠通过两代的交配得到从前精原细胞就开始缺失Dicer1基因的雄性小鼠。获得了基因型为; Vasa-Cre；Dicer1flox/-的F2代小鼠，通过基因组PCR及RT-PCR的方法验证了Dicer1基因在这种突变小鼠睾丸中的缺失。在第一波精子发生结束的时候（约40天），发现Dicer1突变小鼠睾丸大小和重量是对照的一半，突变小鼠生精小管中几乎观察不到成熟的长形精子，并且出现了空泡化以及圆形精子的错误定位等现象。通过TUNEL实验发现，突变小鼠的精原细胞大量凋亡；通过附睾的精子计数和精子涂片发现，突变鼠的附睾内仍然存在着长形精子，只是数量明显减少，其畸形率也明显提高；各年龄段的突变雄性小鼠生育力检测显示，与对照相比，突变小鼠完全不育。在前精原细胞敲除Dicer1会导致精子发生被大量阻滞在圆形精细胞阶段，严重影响从圆形精细胞到长形精子的形变过程，引起雄性小鼠的不育。这些表型说明了Dicer1是雄性小鼠精子发生所必须的。