斑马鱼雄性激素受体在精子发生进程中的功能及其分子机制

The androgen receptor (AR) is a nuclear receptor protein family member and androgen inducible transcription factor that modulates androgen target gene expression. It was reported that the need for AR in reproductive development, particularly spermatogenesis. Evidence-based medicine shows that dysregulation of AR is related to abnormal spermatogenesis, but the molecular mechanism remains largely unknown. In this study, we propose to investigate the role of ar in zebrafish using CRISPR/Cas9 gene targeting technology. We propose to check the effect of targeted disruption of ar in zebrafish and demonstrate the role of ar in the process of spermatogenesis. We intend to compare and analyze the difference of gene expression in testes between wild type and ar-null zebrafish, and identify the key genes responsible for spermatogenesis. Based on the results, we intend to clarify the molecular mechanism of ar in spermatogenesis eventually, which will set up a basis for studying pathologic mechanisms related to androgen receptor disorders, and ar-null zebrafish would be a suitable model for treatment and drug screening in abnormal spermatogenesis.

雄性激素受体是核受体家族成员，受雄性激素诱导激活后作为转录因子调控下游基因的表达。雄性激素受体被报道在生殖发育中有着重要的作用，尤其是调控精子发生的进程。循证医学证据表明，雄性激素受体异常与精子发生障碍存在着相关性，但目前其调控精子发生的机制尚不完全清楚，有待更进一步深入的研究。本项目以斑马鱼作为模式生物，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除斑马鱼雄性激素受体基因ar，系统分析ar敲除后对精子发生进程的影响，确定ar在精子发生进程中的生物学功能；分析ar敲除后性腺中基因表达的差异，鉴定ar调控精子发生进程的关键节点基因，阐明ar调控精子发生进程的分子机制；探讨以ar敲除的斑马鱼品系作为疾病模型，为临床医学上由于雄性激素受体异常导致的无精、少精和畸形精子症的诊断、治疗以及药物筛选提供理论基础。

雄性激素受体是核受体家族成员，受雄性激素诱导激活后作为转录因子调控下游基因的表达。雄性激素受体被报道在生殖发育中有着重要的作用，尤其是调控精子发生的进程。循证医学证据表明，雄性激素受体异常与精子发生障碍存在着相关性，但目前其调控精子发生的机制尚不完全清楚，有待更进一步深入的研究。本项目以斑马鱼作为模式生物，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除斑马鱼雄性激素受体基因ar，系统分析ar敲除后对精子发生进程的影响，确定ar在精子发生进程中的生物学功能；分析ar敲除后性腺中基因表达的差异，鉴定ar调控精子发生进程的关键节点基因，阐明ar调控精子发生进程的分子机制；利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除斑马鱼中的关键节点基因，阐明其在体内与ar相互作用调控精子发生进程的生物学功能；利用分子生物学和细胞生物学技术，解析其在翻译后修饰水平与ar相互作用的分子机制；探讨以ar敲除的斑马鱼品系作为疾病模型，为临床医学上由于雄性激素受体异常导致的无精、少精和畸形精子症的诊断、治疗以及药物筛选提供理论基础。