本项目基于环境、基因及其交互作用的研究思路，结合人群、小鼠、细胞各个层面的研究数据，系统探讨了氰戊菊酯农药对男性生殖细胞的遗传毒性作用及可能的修复机制。（1）人群研究的重要发现：检测并分析不育及对照人群的尿氰戊菊酯内暴露（3-PBA）水平、精子DNA损伤水平、精子DNA的8-OHdG损伤标志水平、精液中超氧化物歧化酶活性、精液质量（精液参数及精子DNA完整性）等指标，及人群中端粒酶相关基因、SOD基因等遗传易感标记，并详细探究其相关性，从基因、环境及交互作用角度研究男性不育的病因。（2）小鼠精母细胞（GC-2 cell line）体外研究显示：通过化合物染毒造模精母细胞损伤，polychlorinated biphenyl (PCBs)会引起雄性生殖细胞损伤，且与雌激素受体相关。在不同浓度Aroclor 1254染毒情况下，且呈现剂量反应相关性。此外，染毒后精母细胞的ER-α受体表达减少，ER-β受体表达增加。PCBs染毒引起的细胞增殖减少，被拮抗剂或激动剂所改变，且casepase-3，bcl-2，和cyclinD1的表达也相应改变，相关结果已发表。（3）课题实施中新发现的XRCC1，为明确精子DNA损伤修复的机制，成功建立了XRCC1-CRE条件性敲除小鼠，并研究其在化学物所致的父源性遗传损伤的修复机制。睾丸组织的XRCC1定位，显示在各级生精细胞均有表达，在精母细胞尤其高表达。在胚胎9.5至出生后3天这段时间，XRCC1蛋白直接参与了精子发生的过程。XRCC1特异敲除基因小鼠构建成功，雄性小鼠出现不育的表型：睾丸显著减小，产仔数减少，精子数目和活力明显减少，病理切片HE染色，显示睾丸生精细胞出现不同程度损伤，附睾内精子数目明显减少。进一步的研究发现，生精细胞的凋亡集中在精原细胞及精母细胞更甚，γH2AX活化，提示出现睾丸内损伤细胞的堆积。深度测序结果提示，敲除组与野生型组别在17号染色体和线粒体染色体表达显著不同。XRCC1的缺失导致线粒体基因组的不完整，而非核基因组和端粒酶活性。深度测序及线粒体基因半定量，mRNA表达，酶活性测定，ATP assay等结果提示，线粒体异常，机制还有待进一步的研究。