中文摘要：

酪氨酸磷酸酶Shp2是一个功能广泛的信号调控蛋白，可表达于多种生殖细胞和性腺体细胞，其表达模式随生殖细胞的发育和成熟而变化；Shp2基因ptpn11突变所致的努南综合症（NS）杂合子个体，生殖功能低下；我们也发现在小鼠睾丸支持细胞和（或）间质细胞敲除Shp2基因，导致小鼠不育，睾丸发育停滞，生精波不完整或全部消失，提示Shp2在睾丸发育和功能中起着关键的调节。但其具体的调控作用和分子机理，还有待深入研究。本课题在已有的两个模型基础上，继续建成另外3种组织特异性基因敲除小鼠模型；分别在睾丸支持细胞、间质细胞及生殖细胞中多层次的去除Shp2基因，并结合原代细胞培养、芯片技术等，系统研究shp2对睾丸功能的调控和分子机制。研究结果将促进对雄性生殖的调控机制的深入了解，丰富和完善对生殖功能复杂调控网络的理解，具有重要的理论意义。同时还为生殖疾病治疗、避孕等提供潜在的新途径。

结论摘要：

不孕不育已成为困扰我们的重大疾病，发病率达到10~15%，其中男性功能障碍约占40~50%。睾丸产生精子及雄激素的功能受到激素、生长因子等复杂调控，任何环节的错乱都可能导致睾丸功能的障碍。为了明确睾丸功能的调控机制，本课题利用基因敲除小鼠模型，研究了一个关键的信号调控蛋白——酪氨酸磷酸酶 Shp2在睾丸支持细胞或间质细胞的调控功能及机制。结果发现（1）在睾丸支持细胞或者支持细胞和间质细胞中去除Shp2时，导致雄性小鼠不能生育，睾丸发育受阻，附睾中没有成熟精子；（2）组织学观察显示，生精波不完整，生精细胞陆续死亡，曲细精管大量空泡化；血睾屏障未能形成，紧密连接蛋白Claudin11、间隙连接蛋白Cx43与紧密连接蛋白JAM-A等表达异常；而支持细胞正常存活，最终形成只有支持细胞的睾丸曲细精管结构；（3）免疫荧光染色分析表明，精原干细胞的分化提前，在出生后不久（2~4天）分化标记蛋白KIT大量表达，1周龄时减数分裂启动marker-STRA8和SCP3阳性细胞数明显增加；（4）体外纯化培养原代精原干细胞和支持细胞也证明，在支持细胞敲除Shp2基因，能促进精原干细胞的分化，破坏支持细胞的连接；（5）为了进一步的研究Shp2的调控机制，我们利用基因表达谱芯片分析了睾丸基因表达，证实许多精原干细胞的增殖与分化的基因表达产生了变化（LIN28a，Epcam、Etv5、SCF、BMP4），同时发现大量的FSH及睾酮的靶基因表达（Pem、ABPP、DGF-A、E-FABP、SCFAR、DMRT1等）受调节；（6）利用原代或者支持细胞的细胞系TM4细胞，都证实Shp2调控FSH或睾酮（T）启动的细胞质信号通路MAPK、PI3K/AKT，其特异性抑制剂PHPS1抑制FSH或睾酮（T）引起P-ERK、P-AKT的上升，并能抑制FSH引起的TM4 细胞功能性蛋白AR、Zo-1、AMH的升高。这些结果表明，Shp2对支持细胞及间质细胞的功能具有关键作用，可能调节激素等的细胞信号通路，控制他们调控精原干细胞的维持与分化、血睾屏障的形成等；Shp2的异常将影响支持细胞的功能，进而可能导致睾丸功能障碍，引起雄性不育。因此本课题的研究揭示了睾丸功能的重要调节途径，促进了睾丸功能生理和病理的理解，为治疗睾丸功能障碍疾病，特别是那些支持细胞功能异常导致的不育等疾病，提供了一个治疗的分子靶点和途径。