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雄性原始生殖细胞沿后肠背系膜迁移到生殖嵴后,性别决定基因Sry开始表达,并触发下游一系列基因参与级联反应,诱导Sertoli细胞分化,继而诱导睾丸中其他细胞如原始生殖细胞、Leydig细胞、间质细胞以及内皮细胞分化,在生殖细胞与体细胞相互作用下,最终发育成为睾丸。雄性生殖嵴发育异常会导致男性生殖器官先天畸形比如多睾症、Muller管抵抗综合征、以及附睾、输精管缺如。雄性性腺发育是一个复杂的过程,涉及多种细胞类型共同组装形成一个有功能的组织,目前确切的分子机制尚不清楚。前期实验室通过高通量定量蛋白质组学技术,构建3个时间点(11.5dpc、12.5dpc、13.5dpc)雄性生殖嵴全蛋白表达谱,共鉴定到4070个蛋白,这三个时间点对应于胎鼠性腺睾丸索形成的关键阶段。在此基础上经分析得到差异倍数在2倍以上的蛋白共338个。对这些差异蛋白的鉴定及其功能分析有助于我们进一步了解雄性性腺睾丸索形成的机制。结合生物信息学手段分析差异蛋白在胎鼠性腺睾丸索形成的作用,我们发现睾丸支持细胞特异性基因在差异蛋白中富集,且这些支持细胞特异性基因中氧化应激相关蛋白比例较高。在这些差异蛋白中,我们发现基质交感分子1(stromal interaction molecule 1,STIM1)既是氧化应激相关蛋白又是支持细胞特异性蛋白,并且它的mRNA表达水平降低但蛋白表达水平增加,即同一基因的mRNA表达模式与蛋白质表达模式相反,这提示在睾丸索形成过程中存在转录后调控,同时也提示STIM1在雄性性生殖嵴睾丸索过程中可能发挥着重要作用。我们观察到STIM1定位于支持细胞胞质。在这些研究结果的基础上我们通过利用Translation-Blocking-Vivo-Morpholino干涉的方法,结合雄性生殖嵴体外培养的技术平台,探究STIM1蛋白在雄性生殖嵴睾丸索过程中所发挥的作用。在12.0dpc雄性生殖嵴的体外培养体系中添加morpholino 培养 30 小时,Western Blot 结果显示加入 morpholino 组的 STIM1蛋白翻译受到抑制,蛋白表达量减少,进而导致严重的雄性性腺发育缺陷,比如睾丸索形成被中断;支持细胞形态异常、数目减少;同时也影响到生殖细胞、间质细胞形态和数目;血管形成障碍。进一步的研究表明这些表型是由于STIM1敲减组组织中的活性氧(ROS)含量增加并激活MAPK和Wnt/β-catenin信号通路导致。当使用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)清除STIM1敲减组中异常增加的活性氧,可以部分挽救睾丸索发育缺陷:支持细胞、生殖细胞以及间质细胞数目相对增加,细胞形态,血管形成趋于正常。我们的研究结果说明STIM1蛋白在雄性性腺睾丸索形成过程中起重要调节作用。减少STIM1蛋白表达量使得生殖嵴中活性氧含量异常增高,并激活MAPK和Wnt/β-catenin信号通路,最终导致睾丸索发育障碍。使用NAC清除异常增加的活性氧,则可以部分挽救睾丸索发育障碍和缺陷。综上所述,STIM1蛋白在雄性性腺睾丸索形成过程中发挥着重要的调节作用。同时对定量蛋白质组差异蛋白的鉴定及其功能分析有助于我们进一步了解睾丸索形成的机制,为临床治疗胚胎早期性腺发育异常、胚胎死亡以及新生儿出生缺陷等生殖障碍疾病提供大量潜在的分子靶标。