精子是一种形态高度特化的细胞，它的形成过程包括囊泡样顶体的形成、线粒体鞘的组装、尾部鞭毛的形成以及细胞核的浓缩等形态学变化，这些结构对精子完成受精过程至关重要。顶体是包裹在成熟精子头部一个囊泡状结构，里面包含多种水解酶，这些水解酶在精子穿越卵母细胞透明带过程中发挥重要作用。顶体是在精子变态过程中形成的，关于其形成过程中的形态学变化目前已经研究得比较清楚，但是对其形成过程中确切的分子调控机制的了解还非常有限。以前的研究认为高尔基体可能参与顶体的形成过程，但是还缺乏直接的证据支持这一观点。　　圆头精子症是临床上导致男性不育的一种主要疾病，其最主要特征为精子头呈圆形，顶体畸形或完全缺失，还伴有线粒体鞘组装异常。尽管有报道认为圆头精子症是一种遗传疾病，但是其致病机理并不明确。　　GM130是定位于高尔基体顺式面的一个基质蛋白。体外研究表明，GM130参与包括维持高尔基体结构完整性、控制细胞分裂、细胞极性和指导细胞定向迁移等在内的多种生物学功能，然而GM130的生理功能并不清楚。　　本研究利用GM130基因敲除小鼠模型，对GM130的生理功能和它在精子顶体形成过程中的作用机制进行了系统研究。研究发现GM130缺失的小鼠能够存活，但是雄性小鼠完全不育。形态学结果显示，缺失GM130的精子头部呈圆形，顶体完全缺失，细胞核没有浓缩且形态异常，尾部中段没有形成线粒体鞘，大部分线粒体定位于形态异常的头部。这些表型非常类似于人类的圆头精子症。进一步的研究发现缺失GM130后，高尔基体的形态发生了变化，形成几个小的片段，说明GM130对于高尔基体的完整性维持非常重要，缺失后导致高尔基体片段化。电镜结果显示，敲除GM130并不影响高尔基体来源前顶体囊泡的分泌，但是这些囊泡并不能移动到精子细胞核的凹状区域，也不能融合形成单个大的顶体囊泡。在GM130缺失小鼠精细胞中，配体蛋白复合物AP1与反式面高尔基体网络蛋白TGN46的共定位遭到破坏。这些结果提示，GM130的缺失很可能引起高尔基体来源前顶体囊泡的分选和包被存在缺陷，最终导致精子顶体不能形成。　　综上，本研究首次发现GM130在顶体形成过程中起关键作用，GM130的缺失会引起雄性小鼠顶体缺失、精子圆头和线粒体异常组装等类似于人类的圆头精子症的表型，提示GM130突变可能是一些圆头精子症患者的病因。GM130敲除小鼠模型可能是研究人类圆头精子症病因的一个独特而宝贵的动物模型。