精母细胞减数分裂产生圆形精子细胞

初级母细胞经过染色体的复制，进入第一次减数 分裂，产生的次级精母细胞进人分裂间期（此过程中 不再进行染色体的复制），之后进人第二次减数分裂， 染色体经过重新凝缩和螺旋化，最后产生圆形精子细 胞。减数分裂过程以前期经历的时间最长，过程最为 复杂，遗传学上意义最大，基因调控尤为严密(图2)。 减数分裂是生殖细胞一种特殊的分裂方式。视黄 酸激活基因8（ stimulated by retinoic acid gene8, Stra8) 是减数分裂的启动基因，敲除 Stra8 的 C57 雄 性小鼠睾丸中,精原细胞可以正常发育至前细线期精

母细胞，但是下一步分裂停止，参与减数分裂的初级 精母细胞、精子细胞完全缺失[31,32] 生精细胞减数分裂只要有一个环节出现异常,就 会导致精子畸形,或者直接导致无精症。第一次减数 分裂的前期最为复杂,基因调控的研究多聚焦在这一 时期。研究表明减数分裂重组蛋白基因（ SPO11 ini- tiator of meiotic double stranded breaks,Spoll) 参 与 DNA 双链损伤的形成[334];共济失调毛细血管扩张突 变基因( ataxia telangiectasia-mutated gene,A tm)5], Nat- K+-ATP 酶 α1 亚基基因( NKA α l subunit,aphal),Nat- Kt-ATP 酶 α2 亚基基因( NKA α2 subunit,alpha2) [3], mutL 同源基因 1( mutL homolog 1,MIh1)[37] mutL 同源 基因3( mutL homolog 3,Mlh3)[38] 、muts 同源基因 4 (mutS homolog 4,Msh4) 、muts 同源基因 5 ( mutS ho- molog 5,Msh5) 、重组蛋白 A 基因( recombination pro- tein gene A,Rad51)[39] 和 DNA 减数分裂重组酶1 基因 (disruption Meiotic cDNA1,Dmc1)[40) 等参与精母细胞 DNA 的修复和染色体的同源重组； REC8 减数分裂重 组蛋白基因( REC8 meiotic recombination protein ， Rec8)41 、染色体结构维持基因( structural maintenance ofchromosomes 1B,Smclb)[42] 、减数分裂和突触相关的 睾丸表达 15 基因( testis expressed 15, meiosis and synap- sis associated,Tex15)4] 、尤因肉瘤基因( Ewing sarcoma gene,Ews)[4] 、突触复合体蛋白1基因( synaptonemal

complex protein 1,Sycp1）和突触复合体蛋白 3基因(synaptonemal complex protein 3 , Sycp3 )[45]等基因参与联会复合体的形成。在减数分裂过程中，缺失这些基因会使精母细胞的发育停滞在某一时期，例如 Atm缺失的小鼠睾丸中未分化精原细胞的逐渐减少,并伴有细胞周期阻滞，精母细胞分裂停滞于细线期[35];Spol1 敲除的精母细胞分裂停滞于偶线期,SPO11 缺失,无法使 DNA 双链断裂(double strand break,DSB)而启动重组[34];alphal 和 alpha2 双基因敲除,引起无脑回畸形基因(lissencephaly gene,Lis1)表达水平上调,精母细胞减数分裂停滞于细线期[3];而敲除Tex15导致雄性小鼠染色体联会发生紊乱，主要是因为TEX15调节DNA修复蛋白在DSB位点上的负载，它的缺失导致减数分裂重组失败[4];敲除Ews可引起雄性小鼠染色体的交叉、互换和重组结果不正常[4],敲除Sycp1和Smclb的精母细胞联会被破坏，但可发育到粗线期[45]。而近期也有研究表明,siah-E3 泛素蛋白连接酶1A（siah E3ubiquitin protein ligase 1A,Siahla)4]、细胞周期蛋白依赖性激酶亚基2基因(cy-clin-dependent kinase subunit2,Cks2),Mh1 [38]等在减数分裂的中期起着重要的作用。Siahla和Cks2缺失可使雄性小鼠的初级精母细胞在中期内停止发育(47];MIh1的敲除可导致小鼠初级精母细胞的纺锤体发育异常[37]。