項目名稱： 精子在附睪中成熟的分子基礎研究

推薦單位： 上海市

項目簡介： 項目屬生物學領域。

本項目從人口數量與質量調控需求、后基因組時代的生殖生物學學科前沿出發，創新地設立了一個嶄新的器官（附睪）功能基因組研究課題。旨在揭示附睪在精子成熟、儲存和防御等過程中作用的分子機制，為雄性生殖調控理論的發展和突破做出貢獻，并為男性避孕藥的研制、男性不育癥的診治和日趨嚴重的性疾病傳播防治等方面提供理論指導。

9年內在人、猴、大鼠、小鼠中分別發現了26個附睪特異表達的新基因，其中10個已取得了它們在這四個種屬中的同源cDNA和相應的多抗血清，已形成了一支多學科交叉的專業隊伍，為我國這一研究領域打好堅實的自主創新的基礎。目前，已對五個新基因的功能有所突破。發現大鼠附睪頭部特異表達的Bin1b 基因既是一個天然抗菌肽，又能結合在精子上，使其通過L－型離子通道攝取Ca++后，起始精子運動。開辟了附睪自身免疫系統分子機制的研究，也豐富了β－defensin基因家族的生理功能，在臨床應用上也使WHO期望在21世紀能出現的既能避孕，又能防止性傳播感染的雙功能藥物成為可能。

發表論文14篇，SCI他引180次，篇均影響因子6.16。獲中國和美國授權專利各一項。有兩篇文章發表在《Science》和《Nature Cell Biology》上，分別他引87次和40次，其中SCIENCE把它列為推薦閱讀并撰寫短評。接受了美、英、法、德等十幾家電臺和雜志社記者的電話采訪。美國VOA和英國BBC特作了電話錄音。《柳葉刀》《自然－醫學》作報道，受邀撰寫綜述。科學家祝賀，要求訪問合作，博士后進修。掀起了研究生殖系統中的β－防衛素的高潮。紛紛在大鼠附睪中又先后發現了43個成員。

通過本項目研究，提高了我國在這一研究領域的地位，也為開發原始創新的生物藥物提供了可能。此外，發表了生育期健康年輕人附睪表達的基因轉錄組，及附睪部位特異基因組，為將研究推向臨床打好基礎。并在上海科技網站上公布，數據共享。

主要發現點： 核心發現點:

1. 本項目已在人、猴、大鼠、小鼠中分別發現了26個附睪特異表達的新基因，其中頭部13個，體部8個，尾部5個）。10個基因已取得了它們在這四個種屬中的同源cDNA和相應的多克隆抗血清。為我國這一研究領域打好堅實的自主創新的基礎（論文1，3-5，7-9，11-13）。所屬學科:細胞分子生物學1802150;生殖生理學3102141。

2. 發現附睪特異新基因Bin1b則既是個天然抗菌肽，又能起始精子運動。這是附睪自身防御系統中第一個被發現的組織特異的β-防御素，也是自人們發現精子在附睪內獲得運動能力四十年以來，首次闡述其分子機制。還使21世紀WHO所期望發展的既能避孕，又能防止性傳播感染的雙功能藥物的出現成為可能（論文1-2）。所屬學科:細胞分子生物學;發育生物學1802700;生殖生理學3102141。

其他重要發現點:

3. 發表了生育期健康年輕人附睪表達的基因轉錄組，及附睪部位特異基因譜，將附睪的研究推向臨床打好基礎。并在網站上公布，數據共享（論文6 ）。所屬學科:生殖生理學3102141。

4. 改進了常規制備抗體的方法，從三個月縮短到一個月左右（論文5）。所屬學科:細胞分子生物學1802150。

主要完成人： 張永蓮

負責本項目立項，爭取經費，組織隊伍,具體課題的設計,實驗指導和工作總結,對發現點1-4都作出了主要貢獻。在該項工作中的工作量占本人總工作量的100%。

陳小章

1. 應用附睪上皮細胞分離和原代培養技術，建立與細菌共培養系統，實驗證實了 Bin1b的抗菌功能。

2. 應用同樣的原代培養附睪上皮細胞與精子共孵育，發現其能起始精子運動。并利用鈣成像及鈣流量測定發現Bin1b通過影響精子的鈣內流從而促進精子的運動。并負責撰寫論文。

以上工作為主要發現點2做出了重要貢獻,在該項工作中的工作量占本人總工作量的60%。

劉強

利用差減雜交方法建立猴附睪特異cDNA文庫，繼而建立猴，大鼠兩個附睪常規cDNA文庫，發現或參與發現大部分附睪特異新基因，并參與指導研究生，對發現點1，3有重要貢獻。在該項工作中的工作量占本人總工作量的100%。

胡遠新

在本項目組發展了抗體制備和免疫組化兩項關鍵技術，為發現點4做出了重要貢獻。在該項工作中的工作量占本人總工作量的100%。

李鵬

在本項目組發展了5Race技術，克隆了Bin1b全長cDNA, 為發現點2做出了重要貢獻。在該項工作中的工作量占本人總工作量的100%。