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目的：尿道下裂（hypospadias）是一种常见的泌尿生殖系统畸形，在不同种族，新生儿发病率大约在1/(200～300)，并呈逐年上升趋势。目前手术矫治是其唯一的治疗方法，但是，任何一种矫治方式均会伴有显著的并发症以及造成患儿可能的精神心理阴影。为此，本研究拟从尿道下裂患者和尿道下裂动物实验研究两个方面来探讨Smad和JNK信号与尿道下裂发生的相关性和调控机制；为进一步防治尿道下裂奠定科学基础。方法：1．临床研究：收集重庆医科大学附属儿童医院泌尿外科病房行尿道修复术尿道下裂患儿（32例）术中切除的包皮组织，分为轻中型尿道下裂组（16例），重型尿道下裂组（16例）。同时设立正常对照组：为我院泌尿外科门诊行包皮环切术儿童（32例）术中切除的包皮组织，各组取材均为阴茎远端包皮组织，尿道下裂轻中型组、重型组与正常对照组年龄匹配。分别应用实时定量聚合酶链反应（q-PCR）、免疫组织化学和蛋白质免疫印迹法（western blotting）检测各组包皮组织中Smad和JNK信号的表达水平。2．动物实验研究1）.建立尿道下裂动物模型：SD孕鼠40只，完全随机分成4组：大豆油对照组和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯[di-(2-ethylhexyl) phthalate,DEHP]低、中、高3个剂量组（分别为500,750和1000mg/kg bw/day）。在怀孕天数（gestation day, GD）第12～19天连续灌胃，对出生后（postnatal day, PND）不同日龄（PND1/8/16/20/30）仔鼠进行计数、称量体重和测量肛门生殖器距离（anogenital distance, AGD）；PND30测量阴茎长度，判断有无尿道下裂。2）．同样的SD孕鼠20只，完全随机分成2组：大豆油对照组和上一部分实验得知的适宜建模的DEHP灌胃剂量组，于孕鼠GD20日龄，行手术剖宫产取胎鼠，切取胎鼠阴茎组织，分别应用q-PCR、免疫组织化学和western blotting方法检测各组阴茎组织中Smad和JNK信号的表达水平。结果：1．相对于正常对照包皮组织，尿道下裂患者包皮组织中Smad7、Smad3和Smad2mRNA的表达分别升高97.0%，22.8%和59.9%；且均有显著的统计学差异（P<0.05）；JNK1mRNA和JNK1/2磷酸化蛋白在轻中型和重型尿道下裂患者包皮组织中的表达较正常水平亦显著增高（均P<0.05），JNK2磷酸化蛋白水平在重型尿道下裂患者的表达显著高于轻中型患者（P<0.05）。免疫组织化学分析显示Smad7、磷酸化Smad2/3和磷酸化JNK1/2蛋白在尿道下裂包皮组织中表达均有增高趋势，且主要分布于包皮下的间充质细胞层。2．与大豆油对照组相比，随着DEHP暴露剂量增大，每窝产活仔数及雄性活仔数均有显著减少（P<0.05）；母鼠孕期明显延长，难产、死胎数增加；仔鼠体重减轻、AGD、体重/AGD和阴茎长度明显缩短（P<0.05）。DEHP低中高剂量组诱导出雄性仔鼠尿道下裂发生率分别为10.7%，30.6%和37.0%，且可分类出轻型、中型和重型尿道下裂大鼠类型，其中重型尿道下裂在三个剂量组的发生率分别为0%，8.3%和22.2%，各剂量组间差异显著（P<0.05）；得出较适宜的DEHP诱导建模剂量为750mg/kg bw/day。3．DEHP孕期暴露后，胎鼠体重、AGD及其比值较正常大豆油对照明显减轻或缩短（P<0.05）；胎鼠阴茎组织中Smad7、Smad3和Smad2mRNA表达较正常对照组分别升高87.0%、61.9%和30.7%，均有显著性统计学差异（P<0.05）。免疫组织化学分析发现Smad7和p-Smad2/3蛋白在DEHP暴露后胎鼠阴茎组织中表达丰富，而在正常对照组无表达。DEHP暴露组胎鼠阴茎组织中JNK1/2mRNA和p-JNK1/2蛋白表达水平较正常对照显著上调（P<0.05），但是T-JNK蛋白在两组之间的表达水平无明显差异。结论：DEHP孕期暴露诱导出大鼠类似于人类的尿道下裂发生。Smad和JNK信号在尿道下裂患者包皮和尿道下裂大鼠阴茎组织中表达水平较正常对照均明显上调。推测在DEHP等EEDs的雌激素样作用下，干扰体内AR、ER与Smad蛋白的表达及其之间的平衡，Smad作为细胞间信号传递蛋白，进一步异常激活JNK信号，影响包皮和尿道细胞的迁移，从而导致尿道下裂发生。