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精子的成熟和功能的正常执行是涉及诸多因素的复杂生物学过程。精子从睾丸中产生，经历附睾中的成熟，通过射精进入雌性生殖道内，在雌性生殖道内进一步成熟和功能的展开，最终完成对卵子的授精。在本文中，我们分别通过反向遗传学和药理学的策略，对涉及到精子成熟和最终功能的特定基因进行了研究。 在第一部分，我们用慢病毒介导的RNA干扰技术研究了附睾特异性表达基因Ces5a在精子成熟和功能中所起的作用。Ces5a是最近克隆到的一个附睾特异性表达的羧基酯酶(CEs)家族的新基因。目前已经在人、小鼠及猫等物种中发现了Ces5a的同源基因。CES5A蛋白主要在附睾的体部和尾部特异性表达。我们实验室前期工作表明，重组CES5A蛋白具有羧基酯酶和胆固醇酯酶活力;同时，CES5A蛋白能够分泌到附睾管腔中，但并不结合到精子上。我们实验室最近的研究表明，大鼠附睾特异性表达的非编码RNA HongrES2的过表达能够降低附睾CES5A蛋白水平，而且能够抑制精子获能相关的酪氨酸磷酸化;由于非编码RNA的靶基因很多，所以并不清楚CES5A是否直接与精子的获能有关。因此，我们推测，CES5A蛋白主要是通过其羧基酯酶和/或胆固醇酯酶活性影响附睾管腔液的环境，从而对精子正常功能的获得和维持提供保证。我们的结果表明，当附睾体内CES5A蛋白被下调30％-40％之后，附睾尾部精子运动百分数没有明显变化，直线运动速率和曲线运动速率显著增加。但是，CES5A表达下调后精子获能受到明显抑制;进一步研究发现，CES5A表达下调后精子的体外受精率明显降低，并且雄鼠的生育能力也显著下降。这些结果提示，大鼠CES5A蛋白对于精子的成熟和雄性生殖有着至关重要的作用。 由于第一部分CES5A对精子运动和获能的影响存在矛盾性，而钙离子在精子的运动和获能中都发挥着关键作用，因此，在第二部分，我们运用药理学的手段，研究了精子上一个重要的钙离子通道TRPC3在精子运动和获能中的功能，并且对其参与精子运动和获能的机制进行了初步探索。TRPC3(Transient Receptor Potential Channel3)作为重要的离子通道，其在生殖系统的定位和在精子功能执行中所扮演的角色一直缺乏系统的研究。首先，精子的免疫荧光实验表明，TRPC3主要定位于精子的中段(midpiece)段;TRPC3在附睾中的表达具有从附睾头部到尾部逐渐递减的趋势。其次，我们利用TRPC3特异性抑制剂Pyr3处理小鼠精子，结果表明，在缺乏外源性钙离子的情况下，TRPC3特异性抑制剂Pyr3能够显著地抑制精子的运动，相反地，却能够显著地促进精子获能相关的蛋白酪氨酸磷酸化。进一步的结果表明，当TRPC3特异性抑制剂Pyr3被加入到精子培养液的那一刻，精子细胞内钙离子会瞬间急速降低，而后会逐渐上升以至高于原来的水平;而与精子运动直接相关的线粒体电势则会显著地降低。综合这些实验结果，我们推断，TRPC3在精子运动调节中有至关重要的作用，一旦其被抑制，精子的运动将会发生不可逆的抑制;而TRPC3被抑制之后精子内钙离子的升高则导致了精子获能相关磷酸化过程信号通路的激活，最终导致了精子蛋白酪氨酸磷酸化水平升高。