附睾精子成熟过程中运动能力获得的表现

精子进入雌性阴道并快速通过子宫颈进入子宫,最后到达输卵管。目前已比较明确,这种精子在女性生殖道内的运行,除了受女性生殖道的蠕动或收缩所给予的推动力之外,主要是依靠精子自身的主动运动。虽然雌性生殖道的内环境能明显影响精子的运动,即主要是使精子获能同时,精子产生的一种高度活跃运动,精子在雄性射出精液中就表现出了活跃的运动。精子的这种活跃运动已被证明是在附睾运行即附睾成熟过程中获得的。

早在20世纪70~80年代,学者们就已发现了睾丸精子与附睾精子特别是附睾较远侧部位精子运动能力的明显差别,认为精子在附睾成熟移行的过程中获得了运动能力。但由于受到检测手段和技术条件的限制,对于精子运动能力的获得的具体过程不能进行客观、详细和量化的分析,只能很粗略地以振颤、绕圈及前向等加以描述。20世纪90年代左右开始,随着计算机辅助精子运动分析技术的出现和发展,学者们开始从精子运动动力学角度对附睾中精子运动的发育及其过程进行比较客观、详细和定量化的分析,从而开始对精子在附睾成熟过程中的运动能力获得进行了比较深入的了解。

这里需要指出的是,附睾液很少,又很黏稠,在附睾中的精子应该是处于一种静止的状态,精子从睾丸生成运输到附睾,依赖于睾丸网液压力和输出小管上皮纤毛摆动的联合作用。我们所说的附睾精子的运动,都是指的附睾精子被取出,浸没于稀释的介质中所表现出的一种生物学状态,也就是说,精子在附睾成熟运行过程中是获得了能够运动的一种潜在能力,表现在射精时,精子加入到主要由附属性腺分泌液组成的精浆中(这时附睾液已被很大程度地稀释),精子表现出活跃的运动。因此对于分析精子在附睾内获得的这种运动能力,只能通过观察精子在稀释介质中表现出的具体运动来反映精子在附睾成熟过程中获得的运动能力。另外,需要说明的是不同的浸出介质对附睾精子稀释后的运动可产生不同的作用。

早先,学者们从显微镜下发现在成熟中的精子具有不同的摆动形式。生精小管中的精子就算能动,也只是展示微弱的震颤。不论从被麻醉的或是清醒的动物中采样,也不论睾丸是否因结扎输出管而有过一段时间的鼓胀,从睾丸网取出的精子活动力很弱。对比之下,多种动物,包括大鼠、兔、仓鼠、猫、狗、豚鼠、猪和猴等的附睾头部精子均有绕圈泳动的趋势。但从近侧附睾取出的人精子不作绕圈泳动。所有动物的附睾尾部精子在体外就像正常射出精子一样向前运动。这种随着从附睾近侧段到远侧段精子运动发生的变化不是突然发生的,而是表现出不同运动形式的精子其占的比例在不同的附睾区域都略有不同。从定量研究中显示,仓鼠的睾丸和附睾头部精子的摆动频率及附睾头部精子的诱发前向运动速度均比成熟精子低,同样,牛的未成熟精子有较低的摆动频率、前向运动速度和旋转频率,而摆动振幅则较成熟精子大。

对于附睾中精子的各个具体运动参数值,不同实验室间有些差异,但测试结果所表现出的精子在附睾成熟过程中的运动变化规律基本相似。具体数值上的差异原因可能是由于分析仪器的种类不同,仪器参数设置不同,测试样品室(池)的深度不同,测试时温度不同,附睾精子浸出介质不同,测试前精子处理不同,以及标本采集时间上的差异。另外,不同学者对附睾不同段落的分段方法上也有一定的不同。

研究者们对人附睾不同部位的精子运动进行了定量分析(下表),结果表明,不同年龄人附睾各段精子运动能力的测定结果有些差异。但是,有一点是很明显一致的,即在附睾头部的精子表现出很弱的运动,速度很慢,而且直线性很差。到了附睾体部,精子获得或明显增强了运动,表现为速度和直线性都有非常明显的增强。

人附睾不同部位的精子运动特征

人附睾不同部位的精子运动特征

这种在人类附睾精子成熟过程中所表现出的精子运动能力获得在其他动物上也有充分的体现。吴立君等分析了家兔、大鼠以及小鼠附睾各段的精子运动(下表)。从这些结果看到,精子在附睾中运动能力是在精子成熟过程中逐渐获得的,但是在不同种属动物之间,其运动的发生和发展具有一定的差异;附睾尾部的精子运动能力(包括运动速度和直线程度)最强,证明了精子在附睾成熟过程中,精子运动能力包括较活跃的运动和前向运动的获得是一个精子成熟的结果及成熟的一个重要表现;各种不同种属动物精子在各自附睾成熟过程中,其衡量运动能力的两个方面参数,活力(运动速度)和运动方式的发展是不平行的。例如家兔,从附睾头部到体部,精子运动主要增加的是其直线性,而从体部至尾部却主要是运动速度的增加。大鼠附睾头部和体部精子运动情况基本相似,但到了尾部,精子运动速度和直线性均有明显增加,其运动包括活力和运动方式的改变出现在附睾体部到尾部的过程中。小鼠从附睾头、体、尾移行过程中运动速度逐渐增加,而直线性的增加仅表现在从体部到尾部的过程中。

家兔、大鼠和小鼠附睾头、体、尾部精子运动特征(X±SD)

家兔、大鼠和小鼠附睾头、体、尾部精子运动特征(X±SD)
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