研究:卵子有意挑选「垂死」精子结合

以往的研究只知道精子的活力、游动能力与受孕相关,新研究意外地发现,精子上一种标记其即将死亡的分子标记,却是被卵子当作挑选标记与其结合的关键因素。
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2019-11-22 2019-11-22
作者 送子鸟生殖中心

以往的研究以為在精子和卵子的结合过程中,卵子是被动的受体,新研究揭示,卵子也存在机制主动的辨别挑选与之结合的精子。

以往的研究只知道精子的活力、游动能力与受孕相关,新研究意外地发现,精子上一种标记其即将死亡的分子标记,却是被卵子当作挑选标记与其结合的关键因素。这项发现将提升人工受孕的成功率、降低成本,或开发男性避孕药。

弗吉尼亚大学医学院(University of Virginia School of Medicine)的研究人员在研究睪丸内精子到发育成熟不同阶段的特征,发现了一个不寻常的现象:一些未发育成熟的精子表面有一种标记其即将死亡的分子标记,随著精子的成熟,这种标记越来越明显。

但是,这些精子仍是非常健康,并非垂死的细胞。研究者之一莱西亚克(Jeffrey J. Lysiak)说:「一开始我们觉得这不合情理。我们做了很多实验,显示它们的确是健康、正常的精子。」

在身体的其它细胞上,这种标记是提醒系统清除这些细胞的标记,然而研究者终于发现,在精子细胞上,这些标记却有著完全不同的、在受孕过程中相当重要的作用。

这种标记——磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,简称PS)通常存在于细胞的内部,直至细胞死亡,但是健康的精子细胞却特别用意地将其暴露在分子的表面。

卵细胞的蛋白受体特别寻找有这种标记的精子细胞与其结合。研究人员在实验培养皿中对这种标记进行遮掩后,发现完全阻止了精子和卵子的结合。

研究人员表示,这项发现有多方面意义。

对于受孕困难的夫妇,将来可以尝试增加精子的磷脂酰丝氨酸曝光度以增加成功几率;或者在提取精子进行人工受孕之前,有目标地挑选出最可能与卵细胞结合的精子。这将减少尝试的次数,降低成本。

另外,研究者认為也可以通过有意遮掩精子细胞上磷脂酰丝氨酸标记的方式,实现避孕。

这份研究近期发表在《自然-通信》(Nature Communications)期刊上。

新闻来源:大纪元

*医疗行為需与医师讨论进行,本篇文章仅反映当时治疗状况与建议

评论

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  1. 人体实在非常奥妙,在垂死细胞上的分子标记,在精子反而是能和卵子结合的关键。这种相同分子标记在不同的细胞有不同的功能,在人类这种複杂的多细胞生物很常见,因此我们不需要携带大量的遗传资讯,就能表现出多样的细胞特性。
  2. 人类的基因组总共有约30亿的碱基对(base pair),约2万多个蛋白质译码基因(protein-coding genes),主要是製造有功能作用的蛋白质,占全部基因组约1.1%;约2万多个非译码基因(non-coding genes),主要是製造RNA,调控基因的表现,约占全部基因组的4%。目前还有约95%人类基因组的功能还未知,需要更多的研究了解。
  3. 随著基因检测的进步,有越来越多的疾病发现和基因有相关性,相信随著更多人的投入,未来更能进一步解开基因的奥秘。