金属硫蛋白(Metallothionein, MT)在生物体内具有调节金属离子稳态和降低毒性的功能。目前众多研究集中在脊椎动物发育过程中MT的作用,但其在甲壳动物精子形成中的作用研究很少。本研究旨在探索MT在日本(?)精子形成中的作用。日本(?)(Charybdis japonica)属于甲壳纲、十足目、梭子蟹科,其精子形态独特,属无鞭毛精子,细胞核呈杯状包裹在顶体外。其精子发生过程与其它蟹类相似,精原细胞经过一系列分裂增殖、分化变形,最终形成成熟精子。精子发生分为有丝分裂期、减速分裂期和精子形成期。精子形成是精细胞的分化变态过程。我们通过RNA抽提、简并PCR和RACE等方法获得体本(?)MT cDNA全长并测序。该MT cDNA全长587bp,包含一个80bp的5’非翻译区,一个333bp的3’非翻译区和一个174bp的开放阅读框：编码57个氨基酸,其中19个是半胱氨酸。序列分析表明MT具有两个结构域—βN和βC。日本(?)和其它蟹种的MT序列进行比对,结果表明蟹类中半胱氨酸位点的近似度和同源性极高,且半胱氨酸在MT与金属离子结合过程中起关键作用。组织表达RT-PCR实验表明MT在日本(?)精巢、肝胰腺、心脏和肌肉中表达。原位杂交实验表明早期精细胞中,MT mRNA主要集中在原顶体囊,一些信号在细胞质中。精细胞中期,MT mRNA主要在原顶体囊,一些信号在膜复合体中。精细胞后期和成熟精子中,MT mRNA集中在顶体管以及顶体和杯状核之间的狭带中。精巢组织化学分析实验表明镉暴露后精巢组织结构严重受损。荧光定量PCR实验表明镉暴露引起精巢中MT的转录激活受重金属剂量高低和/或暴露时间长短影响。研究表明,MT在日本(?)精巢中起类似哺乳动物中重金属去毒和保护机体免受重金属毒害的功能。此外,重金属暴露后日本(?)精巢中MT对镉敏锐的应答反应表明MT可用作评估镉污染的生物学指标。本实验首次对镉暴露后甲壳动物精巢中MT的功能进行初步研究。