【目的】探讨抗肿瘤药物环磷酰胺（CTX）对雄性大鼠睾丸、精原干细胞及八聚体结核转录因子4（OCT4）、胶质细胞源神经营养因子（GDNF）表达的影响。【方法】选取24只8周龄 Wister 雄性大鼠采用随机数字表法分为 CTX 组和对照组，每组12只，CTX 组采取连续3 d 腹腔注射 CTX（50 mg／kg），对照组注射等量生理盐水，比较两组大鼠给药后1周、2周、4周的精子细胞凋亡数、S 期细胞所占比例的变化；对比两组大鼠给药 4周后睾丸、附睾重量、生精小管直径差异；采用免疫组化染色检测两组睾丸 OCT4、GDNF 蛋白的表达并比较。【结果】CTX 组大鼠在给药后1周、2周、4周生精细胞凋亡数均显著高于同期对照组，CTX 组大鼠在给药后1周、2周、4周生精细胞 S 期所占细胞比例均显著低于同期的对照组，其差异均有统计学意义（ P ＜0．05）；CTX 组大鼠在给药 4周后睾丸、附睾重量显著低于同期对照组（ P ＜0．05），但两组大鼠的生精小管直径比较差异无统计学意义（P ＞0．05）；CTX 组大鼠睾丸组织中 GDNF 蛋白阳性表达显著低于对照组大鼠（ P ＜0．05），但两组大鼠OCT4蛋白表达比较差异无统计学意义（ P ＞0．05）。【结论】CTX 可诱导精原细胞凋亡，干扰精原细胞增殖分化功能，可能与下调睾丸组织中 GDNF 表达有关。