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目的：本课题计划研究输精管内源性硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)的表达、定位、功能及相应的靶点。方法：人输精管组织(vas deferens, VD)来自齐鲁医院左睾丸缺如的患者,住院号为(927100,788455,10016489)。大鼠及小鼠输精管组织来自与成年雄性Wistar大鼠,体重为220±35 g,成年雄性Balb/c小鼠30只,12小时光照/黑暗,室温23℃-25℃,自由进食进水,动物和标准大鼠饲料均由山东大学实验动物中心提供。利用Western blot, immunohistochemistry的方法研究大鼠、小鼠及人VDH2S的合成酶胱硫醚β-合成酶(cystathionine-β-synthetase, CBS)及胱硫醚γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase, CSE)的表达及表达特征；利用亚甲基蓝法检测VD组织H2S的释放；利用离体肌条灌流观察张力变化的方法检测内源性及外源性H2S对VD舒缩活动的影响；在体实验采用精子计数的方法观察NaHS对大鼠射精后输精管残留精子及受孕母鼠产仔率的影响,研究H2S对射精的影响。结果：大鼠、小鼠及人VD表达内源性H2S的合成酶CBS及CSE,两种酶在肌层及粘膜层均有表达。组织H2S释放实验发现大鼠输精管组织自发释放H2S的速率约1 nmol/mg tissue.min-1,加入H2S的前体左旋半胱氨酸(L-Cysteine, L-Cys) 10 mmol/L后H2S释放可增加到5倍以上,而且该作用可被CSE及CBS酶的抑制剂PAG和AOAA阻断。输精管离体肌条实验发现外源性H2S的供体NaHS及内源性H2S的前体L-Cys可浓度依赖性的舒张去甲肾上腺素(norepinephrine, NE)诱导的输精管平滑肌收缩,IC50分别是9.8±2.4μM和67.9±18.0μM。NaHS也可降低VD平滑肌自发性收缩的基础张力,表明外源性H2S也可调节VD自发性收缩的基础张力。H2S的前体L-Cys也可降低VD自发性收缩的基础张力,而H2S的合成酶CSE的抑制剂PAG增加基础张力,CBS的激动剂SAM可显著性降低基础张力,上述结果表明内源性H2S可以调节输精管平滑肌收缩的基础张力。进一步研究发现NaHS引起的舒张效应不被KATP通道阻断剂Gli、NOS合酶抑制剂IL-NAME及TRP通道的阻断剂2-APB、钌红(Ruthenium Red, RR)或激动剂辣椒素(capsaicin)所阻断,而大电导钙激活的钾离子通道(large conductance calcium-activated potassium channels, BKca)阻断剂TEA及IBTX可明显抑制NaHS的作用,表明H2S通过激活BKca引起输精管平滑肌舒张。我们进一步观察了还原剂DTT及巯基(-SH)保护剂NEM对NaHS引起的输精管平滑肌舒张作用的影响,结果发现还原剂DTT并不能改变NaHS的舒张作用,而巯基保护剂NEM却明显抑制NaHHS的舒张作用,结果提示NaHS可能通过巯基-硫氢化过程(S-sulfhydration)硫化BKca通道胞外段游离的半胱氨酸残基上的-SH,形成共价过硫化物(-SSH),改变BKca的空间构象,增加钾离子通透性,引起细胞膜电位超极化,导致平滑肌舒张。在体实验表明,在交配前雄鼠腹腔注射NaHS(28μmol-kg-1,ip)可显著增加输精管残留精子数,减少受孕鼠的产仔数数量,表明H2S通过调节输精管平滑肌的舒缩活动影响射精过程。结论：CBS和CSE均功能性表达在大鼠、小鼠及人的VD, VD可合成并释放H2S,表明VD存在内源性H2S信号途径；内源性H2S可舒张VD平滑肌,降低其自发性活动的基础张力,参与输精管舒缩活动的调节,影响射精过程；对H2S作用靶点的研究发现H2S可通过氧化还原反应调节BKca,增加钾离子通透性,引起输精管平滑肌舒张。