精子获能是受精能否顺利完成的必要因素,也是提高公猪繁殖力和人工授精率的关键。肝素是糖胺聚糖(GAG)类物质,常用于诱导精子获能。研究发现,在经肝素获能处理后的猪精子中,差异表达的mRNA在嗅觉转导通路中高度富集IACS-010759作用。嗅觉受体(ORs)家族是哺乳动物最大的膜蛋白家族之一,与精子的趋化性及获能反应等相关,但ORs介导精子获能的分子机制尚不明确。因此,本论文以猪精子为研究对象,采用qRT-PCR、双荧光染色、同源建模、分子对接和分子动力学模拟等技术,检测精子在不同获能因子处理后差异表达的嗅觉受体基因;进一步通过双荧光素酶试验、嗅觉受体激动剂及抑制剂处理和siRNA敲除试验进行受体配体配对及其功能验证,旨在探究嗅觉受体参与肝素诱导获能的调控机制。主要结果如下:1)使用肝素、透明质酸、BSA、CaCl_2和NaHCO_3处理1h～4h后,猪精子获能率均显著上调(P<0.01)。定量检测结果显示,肝素处理后的11个嗅觉受体基因mRNA的表达量在1h～4h均呈显著上调(P<0.01)。同时,当使用肝素处理后,猪精子中嗅觉标记蛋白(OMP)的定位从头部和中段转移至颈部。2)构建14个嗅觉受体蛋白的三维模型,分别与肝素进行分子对接,结果显示:OR2C1受体最有可能与肝素存在结合。因此,我们进一步将OR2C1受体与肝素进行动力学模拟,发现肝素分子主要结合在OR2C1蛋白中由Arg3、Ala6、Thr7、Asn171、Arg172、Arg173和Pro287组成的疏水性空腔中,且Pro287存在于OR2C1的跨膜螺旋区域7(TMH7)。双荧光素酶报告结果进一步验证了OR2C1蛋白与肝素的结合。3)添加肝素和嗅觉受体激动剂处理后,精子中OR2C1 mRNA表达量均显著上调,但嗅觉受体激动剂的激动效果不如肝素显著。与新鲜精子相比,嗅觉受体抑制剂处理的精子OR2C1 mRNA表达量在1h～4hclinical infectious diseases显著降低(P<0.01)。将嗅觉受体激动剂或抑制剂添加至肝素处理的精子中时,OR2C1mRNA表达量与单独添加肝素处理组相比均显著下降(P<0.01),但与单独添加嗅觉受体激动剂和抑制剂组相比显著升高(P<0.01)。4)转染靶向OR2C1的siRNA后,与siNC组相比,转染siOR2C1后精子中OR2C1 mRNA的表达量显著下降(P<0.01)。添加肝素处理后,转染siOR2C1组精子的OR2C1 mRNA的表达量和获能率均显著低于siNC组(P<0.01)。综上所述,肝素是新型嗅觉受体激动剂,通过结合嗅觉受体OR2Trichostatin A化学结构C1调控猪精子获能,肝素可能结合在OR2C1蛋白的由Arg3、Ala6、Thr7、Asn171、Arg172、Arg173和Pro287组成的疏水腔中。本文结果对揭示哺乳动物精子中嗅觉传导的分子机制、嗅觉受体在猪精子获能过程中的作用,为提高猪精子获能率提供了重要的理论价值和实践意义。