精子获能是指精子在射入阴道后,逐渐失去其表面的去能因子,从而获得穿透卵子透明带的能力,这一过程是精子受精卵前的关键步骤。

影响因素

精子获能在不同的部位有不同的影响因素。在阴道内,由于精浆内的去能因子无法被阻挡,精子在此处不会获能。然而,当精子穿过宫颈时,这些去能因子会被阻隔,从而使精子开始获能。在子宫内膜和输卵管的分泌物作用下,精子继续获得能量,直到具备足够的受精能力。

生殖意义

精子获能对于生育有着重要的意义。首先,它帮助去除精子表面的覆盖物,使得精子膜上的识别位点得以暴露。其次,获能可以提高精子的活力,改变其膜的通透性。此外,精子头部会出现流动性不均匀的区域,这有助于精子膜与顶体膜的融合。最后,精子顶体后区膜的流动性也会增大,以便更好地与卵膜结合。

处理方法

为了研究精子获能机制,科学家们发展出了多种处理方法。其中一种是培养法,适用于啮齿动物家兔和猪等动物。在这种方法中,从附睾取出的精子被置于人工配制的获能液中培养,使其获得受精卵能力。另一种方法是化学诱导法,主要针对牛、羊等家畜。在这个过程中,精子被放置在含有特定浓度的肝素或钙离子载体A23187的溶液中,利用化学药物来促进精子获能。

获能过程

精子获能的本质在于暴露精子膜表面的卵识别因子和结合因子,解除对精子顶体反应的抑制,并使精子得以识别卵子并穿入卵内,完成受精。这个过程中,精子会发生一系列特异性变化,包括精子超活化、代谢方式改变、精子膜变化以及精子形态变化。

精子超活化

精子超活化表现为精子运动方式的变化,即转变为强有力的、尾部呈“鞭打样”的不对称运动。这种运动模式可以通过轨迹速度、直线型、前向性和侧摆幅度等指标来评估。精子超活化对于精子穿越输卵管腔内的粘稠介质以及穿透放射冠和透明带有重要作用。

代谢方式改变

获能精子的主要能源来源是葡萄糖,它们会采用有氧和无氧两种代谢方式进行能量转化。在获能过程中,精子的酶系和信号系统都会发生变化,其中包括腺苷酸环化酶和磷脂酶的激活,以及蛋白质磷酸化的加强。此外,顶体素原会转化为顶体素,这也是获能的重要标志之一。

精子膜改变

在精子获能的过程中,精子膜上的蛋白质会发生显著变化。一些抑制顶体反应的稳定因子会被去除,而那些掩盖精卵识别位点的蛋白质则会丢失或重新分布。这些变化为精卵识别创造了有利条件。此外,精子膜的流动性也会发生变化,这不仅有助于去除精子膜表面的遮盖物,还增强了精子的活力,并促进了顶体反应的发生。

参考资料

精子获能.家庭医生在线.2024-10-25

精子获能是获得能量吗.太平洋亲子网.2024-10-25

精子获能发生在哪个部位.瑞尔安心 .2024-10-25