精子受精能力的获得:PH-20、ADAMs

精子受精能力主要指精子在受精过程中所需要和体现的多方面的复杂功能,包括对透明带的黏附,精卵识别,精子穿入和精卵融合等。这些能力也是在附睾运行和贮存过程中获得和完善的,与精子的结构、代谢及运动能力息息相关。1967年,Bedford和Orgebin-crist采用结扎法阻断兔精子在附睾中的运行,使精子停留在附睾近中段,发现虽然近中段附睾精子能存活,但却无受精能力。随后诸多研究表明,很多种动物的精子(包括人类)在进入到附睾体尾部的过程中才获得受精能力。

精子受精能力的获得与精子成熟过程中的蛋白分子变化紧密相关,目前的研究也主要集中于蛋白分子。以下仅举例说明部分参与精卵识别和精卵膜融合的精子蛋白以及其在精子成熟过程中的改变。

PH-20

是GPI(聚糖磷脂酰肌醇)锚定的质膜蛋白,具有透明质酸酶活性,可分解卵丘细胞间的透明质酸,使卵丘细胞很快散开而协助精子穿过卵丘,并参与精子与透明带的识别。PH-20主要在睾丸中产生,也可以由附睾上皮产生并分泌到管腔中,在睾丸和附睾头部精子,PH-20均匀分布于整个头部表面,而在附睾尾精子则主要定位于的顶体后区。PH-20在精子成熟过程中的变化主要是位置发生改变。体外实验表明,用胰蛋白酶处理附睾头精子,可使PH-20迁移到顶体后区,因而认为PH-20在精子附睾成熟中的位置变化可能是由于胰蛋白酶样的作用。

ADAMs

是含多个成员并与精子功能密切相关的基因家族,有些是睾丸特异表达,也有是附睾特异性的。ADAM7是附睾表达而传递入精子中,并参与精卵特异结合。ADAM24是睾丸特异表达蛋白,但在精子成熟过程中去除了前结构域,分子大小发生了变化。在睾丸精子中蛋白分子大小为108kD,在附睾头精子则出现108kD 和88kD两种蛋白,附睾尾则只有88kD蛋白。ADAM24有金属蛋白酶活性,推测可修饰其他蛋白,也可能与精卵融合有关。

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