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目的:研究镉通过ROS、piRNADQ759395调控P53对生精细胞（GC-2 spd细胞）周期的影响及可能机制。方法:1、镉暴露对睾丸组织piRNA表达的影响及靶基因预测将12只6周龄SD雄性大鼠利用随机数字表均分为对照组和实验组,适应性喂养7天,实验组采用3mg/（kg·day）的氯化镉（Cd Cl2）溶液进行灌胃染毒,对照组灌胃同等剂量蒸馏水,连续染毒28天后收集睾丸组织;使用Trizol法提取右侧睾丸组织中总RNA;再利用Arraystar Rat piRNA Array RN4基因芯片进行杂交测序,检测差异表达的piRNA;然后使用RT-q PCR验证piRNA的表达情况;最后通过GO富集分析和KEGG通路分析寻找差异表达的piRNA的靶基因,确定镉暴露对睾丸组织piRNA表达的影响及预测靶基因。2、piRNA-DQ759395/P53在镉致GC-2 spd细胞周期异常中的作用采用CCK-8实验确定Cd Cl2对GC-2 spd细胞的半数致死剂量,确定后续实验的染毒浓度;使用DCFH-DA探针检测不同剂量镉诱导细胞生成ROS的含量;应用流式细胞术观察镉诱导细胞导致的细胞周期异常;利用Western Blot技术检测相关蛋白（P53、p-P53、P21、cyclin D1和cyclin E1）表达水平。同时,为了明确ROS、piRNA、P53在镉致细胞周期异常中的作用,分别用活性氧抑制剂（NAC）、P53转录活性抑制剂（PFT-a）预处理细胞2h后,再用镉处理细胞24h,使用流式细胞术和Western Blot技术检测相关蛋白;应用瞬时转染技术,向GC-2 spd内转染antagomir-759395以沉默piRNA-DQ759395,使用流式细胞术和Western Blot技术检测相关蛋白。结果:1、镉暴露对睾丸组织piRNA表达的影响及靶基因预测（1）基因芯片结果显示Cd Cl2（3mg/kg·day）暴露的大鼠睾丸组织中有272个piRNA表达上调（Fold Change＞2,P＜0.05）。（2）挑选差异表达较大的4个上调piRNA验证,RT-q PCR结果显示4个上调的piRNA（DQ614103、DQ759395、DQ765261、DQ607852）检测结果与piRNA芯片结果一致,差异有统计学意义（P＜0.01）。综合基因芯片和RT-q PCR结果,选择piRNA-DQ759395进行下一步分析。（3）通过GO富集分析发现,piRNA-DQ759395靶基因主要参与凋亡、调节昼夜节律、有丝分裂、脂质代谢、糖皮质激素介导的信号通路负调控、细胞周期等67个生物学过程（P＜0.05）;靶基因结合特征的分析结果表明,piRNA-DQ759395与P53有结合位点。2、piRNA-DQ759395/P53在镉致GC-2 spd细胞周期异常中的作用（1）Cd Cl2对于GC-2 spd细胞的半数致死剂量为13.867μmol/L,所以后续实验分为对照组（无血清培养基中不含Cd Cl2）和3个实验组（无血清培养基中分别含2.5、5、10μmol/L Cd Cl2）。（2）经Cd Cl2染毒24h后,与对照组相比,5和10μmol/L Cd Cl2染毒组细胞内的ROS增加,差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）;q PCR结果显示,与对照组相比,10μmol/L Cd Cl2组piRNA-759395表达水平上调,差异有统计学意义（P＜0.05）。（3）流式细胞术的结果表明,与对照组相比,10μmol/L Cd Cl2组G1期的细胞数明显增多,差异有统计学意义（P＜0.01）;检测相关蛋白发现,与对照组相比,实验组P53、p-P53、P21表达水平呈均升高,5、10μmol/L Cd Cl2组的差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）;cyclin D1、cyclin E1蛋白表达水平下调,5、10μmol/L Cd Cl2的实验组差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。（4）抗氧化剂NAC预处理后,与10μmol/L Cd Cl2染毒剂量组相比,流式细胞术的结果表明,细胞周期G1期的细胞数减少,差异有统计学意义（P＜0.05）;检测相关蛋白发现P53、p-P53、P21蛋白表达水平下调（P＜0.05）,cyclin D1、cyclin E1蛋白表达水平上调（P＜0.05）。（5）在GC-2 spd细胞瞬时转染piRNA DQ759395抑制剂后,q PCR结果显示,与对照组相比,转染antagomir-759395后piRNA-759395表达水平下调,差异有统计学意义（P＜0.001）;流式细胞术的结果表明,与对照组相比,细胞周期G1期的细胞数减少,差异有统计学意义（P＜0.05）;P53、p-P53、P21蛋白表达水平下调,差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）,cyclin D1、cyclin E1蛋白表达水平上调（P＜0.01）。（6）P53转录活性抑制剂（PFT-a）预处理后,与10μmol/L Cd Cl2染毒剂量组相比,流式细胞术的结果表明,G1期的细胞数下降,差异有统计学意义（P＜0.05）;P53、p-P53、P21蛋白表达水平下调（P＜0.05）,cyclin D1、cyclin E1蛋白表达水平上调（P＜0.05）。结论:1、镉体内暴露可诱导大鼠睾丸组织中的部分piRNA表达异常,其中piRNA-DQ759395可能通过其靶基因P53,对细胞周期产生影响。2、镉诱导GC-2 spd细胞周期异常,其作用机制可能是,一方面镉诱导GC-2spd细胞内ROS增加;另一方面镉诱导piRNA DQ759395的表达上调,它们共同调控P53的表达,从而激活P21,最终对细胞周期产生影响。