第一部分功能未知丝氨酸蛋白水解酶Prss54在小鼠雄性生殖中的功能研究Prss54（inactive protease serine 54）又称CT67（cancer/testis antigen67）,KLKBL4（kallikrein-like protein 4）是一个功能未知的基因,属于丝氨酸蛋白酶肽酶S1家族血浆激肽释放酶亚家族成员。通过组织表达谱分析发现Prss54基因在人类和小鼠睾丸特异性表达,Prss54在小鼠出生后第20天的睾丸中开始表达,免疫组化分析发现PRSS54蛋白在人类睾丸切片的生精上皮的圆形精子细胞开始表达。间接免疫荧光显示PRSS54荧火信号与PNA信号重叠,PRSS54蛋白定位于人类和小鼠精子的顶体部位。生物信息学分析发现PRSS54在进化过程中高度保守。通过构建Prss54基因敲除小鼠来研究其在雄性生殖中的生理功能,缺失Prss54基因的雄鼠显示出低生育力（subfertility）表型,雌鼠见栓后怀孕率下降（18%VS.85%control）,但雄鼠睾丸发育、精子数目、精子活力、交配能力都不受影响。体内受精实验进一步发现受精率下降（两细胞胚胎率5.8%VS.62.6%）,体外受精实验发现Prss54缺失精子不能有效穿过透明带使卵子受精。透射电镜分析发现Prss54缺失的精子顶体异位分布,不能覆盖精子细胞核,仅位于核一侧;在精子形成过程中顶体囊泡中的高电子致密顶体基质颗粒定位异常,不能与顶体板紧密结合。Prss54缺失的精子从子宫到输卵管的迁移能力也下降。这些缺陷都是导致Prss54-/-雄鼠生育能力下降的主要原因。临床上精子形态异常是导致精子功能异常引起男性不育的常见原因之一,因此,Prss54基因功能研究为研究雄性不育的发病机制提供了新的线索。第二部分PRSS37蛋白在不明原因男性不育症中的病因学研究生物信息学（蛋白质多重序列比对）发现PRSS37在哺乳动物中是一个高度保守蛋白质,并且PRSS37基因在人类睾丸中为特异性表达。我们课题组以前实验结果发现:缺失PRSS37基因雄鼠明显不育,体内影响精子在雌性生殖道中迁移,体外影响精子和透明带结合。但PRSS37缺失小鼠没有明显发育异常。睾丸大小、精子密度、精子活力、形态都没有受其影响,与不明原因不育症的男性患者临床表现高度相似。目前没有任何关于PRSS37在人类雄性生殖中的功能研究报告。所以我们进一步研究PRSS37在人类表达定位情况及其与不明原因不孕不育症的临床关系。在本文中,我们研究PRSS37在人类各组织器官中表达谱,发现PRSS37在人类也是睾丸特异性表达,睾丸切片的免疫组化显示PRSS37仅从精子细胞中开始表达,共聚焦显微镜进一步明确PRSS37定位于人类精子顶体部位,诱发顶体反应后消失。用Western blot方法研究PRSS37在116名不明原因不育症的男性患者和118有生育能力的正常人（对照组）及46名供精者表达情况,发现其在不明原因不育症患者中含量偏低,有13名患者中几乎检测不到PRSS37。而且PRSS37含量低患者（ratio of PRSS37/GAPDH<0.2）同时伴有Proacrosin/acrosin系统异常激活和ADAM2蛋白提早加工,具体相互之间因果关系仍不清。回顾性分析11名PRSS37低表达的患者与表达正常的患者（ratio>0.4）IVF结果发现体外受精率和优质胚胎率没有明显差异。我们结果显示:PRSS37作为一个反映精子迁移能力的分子标志物,可以帮助改善不明原因不育症患者诊疗,但仍需要更多临床研究来支持我们的假说。