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印记基因(imprinted gene)是指具完整的父母双方遗传信息，但仅转录或表达其中一方信息，另一方关闭的基因，它与胚胎发育密切相关。印记(imprinting)的获得主要通过印记基因甲基化差异区(Differenti allyMethylated Region，DMR)甲基化模式改变来实现。现在已知在原始生殖细胞阶段印记基因原甲基化模式被清除，配子发生阶段重新建立，在受精及以后的胚胎发育过程中，甲基化模式维持不变。既然在配子发生阶段形成的印记在受精及以后的胚胎发育过程中维持不变，那么干扰印记形成过程，就可能产生遗传效应传递给下一代。 研究表明电离辐射可以引起基因甲基化状态的改变，而基因甲基化状态可以导致遗传病和恶性肿瘤。因此，研究电离辐射是否可能干扰了印记形成过程，引起基因甲基化状态的改变，以及这种改变是否产生遗传效应，对于探讨遗传病和恶性肿瘤的发生机制，控制辐射对人类健康的危害，防止疾病的发生均具有重要意义。但国内外至今未见相关报道，这促使人们建立电离辐射干扰精子发生过程的动物模型，并通过设计一系列实验来澄清这一问题。 目的:探讨在小鼠精子发生过程中，电离辐射是否可能干扰印记基因的印记形成，导致精子DNA甲基化差异区甲基化状态的改变？这种改变在受精后以及胚胎发育过程中是否仍得以维持，从而传递给下一代，产生遗传效应？ 方法:(1)建立电离辐射干扰精子发生过程的动物模型:选择7-8周龄雄性BALB/C小鼠，采用西门子KD-2型X射线加速器，0.1 Gy/d全身均匀照射，剂量率2 Gy/min，连续13d，累计剂量为1.3 Gy。(2)受电离辐射干扰的小鼠睾丸中，表达发生改变的印记基因筛选:采用上海生物芯片中心的小鼠16K寡核苷酸基因表达谱芯片进行，筛选标准为Ratio值≥2为上调，Ratio值≤0.5为下调。Ratio值即实验组/对照组，根据Cy3/Cy5值确定。对于筛选出的结果采用半定量RT-PCR技术验证。(3)小鼠精子印记基因DMR区甲基化状态分析:父本印记基因H19被证明因受电离辐射干扰在睾丸中表达上调，为探讨其上调是否因甲基化状态改变所致，精子DNA经亚硫酸钠处理后，采用巢式PCR技术对H19基因DMR区进行扩增，扩增区含16个CpG岛，然后装入T载体测序。(4)子一代胎鼠肝脏H19基因DMR区甲基化状态分析:为探讨精子细胞H19基因甲基化状态改变在传递给下一代时是否能够维持，提取胎肝组织DNA，经亚硫酸钠处理后，扩增含CpG岛的DMR区并测序，同时与来自雄性亲代的精子DNA序列相比较。 结果:(1)经上海生物芯片中心小鼠寡核苷酸基因表达谱芯片筛选，计发现13个印记基因表达发生改变，7个上调，6个下调。其中H19基因的Ratio值为4.122，经半定量RT-PCR技术验证，实验组和对照组平均相对光密度值为2.708。(2)小鼠精子H19基因DMR区甲基化状态分析结果表明:经亚硫酸钠处理的DNA，对照组计测定8个克隆序列，结果显示16个CpG岛处的C维持不变，而非CpG岛处的C转变为T，表明亚硫酸钠处理完全，精子H19基因全部发生印记;而实验组计测定24个克隆序列，大部分克隆CpG岛处的C均发现有C转变为T，但不同克隆CpG岛转变为T的岛位置不尽相同。(3)子一代胎鼠肝脏组织DNA亚硫酸钠处理后，选择32个克隆测序，发现与精子一样，其父本染色体H19基因DMR区CpG岛中C有些转变为T，发生转变的CpG岛位置与精子细胞亦有对应关系。 结论:在小鼠精子发生过程中，给予全身慢性X射线均匀照射，可能使得睾丸中一部分印记基因表达发生改变;对于父本印记基因H19精子DNA DMR区CpG岛克隆测序，结果显示某些CpG岛中C未发生甲基化，表明X射线干扰了H19的印记过程，可能是睾丸中H19基因表达上调的原因之一;子一代胎肝组织小鼠父本H19基因DMR区CpG岛某些位置亦发现C未发生甲基化，且与精子细胞有对应关系，分析来源于受辐射干扰的精子，表明因辐射干扰所产生的印记基因甲基化改变可传递给下一代后能够得以维持。