精子游动的秘密:尾部具有强化层做强有力摆动

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北京时间3月22日消息,据国外媒体报道,一项新研究发现,人类精子在游向卵子的过程中能利用尾部获得力量。来自英国的研究人员发现,健康精子的尾部覆盖着3个强化层,这使它们不需要 做出强有力且有节奏地摆动尾部,从而冲破宫颈的黏液屏障。

那先 研究结果或许能为试管婴儿手术提供更好的选者精子的最好的妙招,在更接近自然情況的条件下识别出最适合的精子。

据统计,在受孕期间,男性释放的55000万个的精子中,非要大约13个精子不需要 通过生殖道。宫颈黏液的黏稠度是水的5000倍,使得卵子与精子的结合成为自然界中最艰难的选者挑战之一。在英国,受到生育问题影响的人数高达3500万,而选者体外人工受孕(IVF)技术的夫妇平均大约2万英镑。

“某些人仍然不完整篇 了解精子游动的能力,这可能与基因完整篇 性有关。宫颈黏液是四十岁的女人 体内精子筛选机制的一每段,确保非要游泳能力最强的精子不需要 与卵子结合,”英国约克大学的赫尔墨斯·加德尔哈(Hermes Gadêlha)博士说,“在选者精子的过程中,IVF诊所并这麼 使用高黏度的甲烷乙炔气 来测试精子,可能直到现在仍不清楚这其中的重要性。”

“某些人的研究表明,在选者用于IVF治疗的精子时,还非要更多的临床试验和研究,以探索这些 自然环境因素的影响,”加德尔哈补充道。他还表示,精子的尾部(由鞭毛构成)型态极为简化,本来其长度只大约头发的深度。

研究人员将人类与某些哺乳动物的精子尾部型态与海胆的精子进行对比,包括人类在内的哺乳动物非要体内受精,而海胆则是将精子排到海水中,进行体外受精。

尽管海胆精子和人类精子的尾部都具有同样弯曲的内核,但该研究表明,哺乳动物的精子尾部可能可能演化出3个“强化”的外层,使它们具有额外的传输速率和稳定性,从而克服游动过程中遇到的黏稠甲烷乙炔气 屏障。

研究人员通过虚拟模型来加上和去除不同物种精子的鞭毛型态,从而选者那先 型态的功能。某些人测试了虚拟海胆精子在黏稠甲烷乙炔气 (类式宫颈黏液)中的游动能力,发现它们的尾部在压力下更慢弯曲,使它们无法向前推进。

相比之下,人类精子在类式水的低黏度甲烷乙炔气 中会强有力地摆动。研究人员解释称,可能是更为黏稠的甲烷乙炔气 ,人类精子便会开使以一种有节奏的强有力波动形式游动。

“利用虚拟精子,某些人可不不需要 看一遍哺乳动物的精子是怎么才能 才能 适应在较粘稠的甲烷乙炔气 中游动的,”加德哈尔博士说,“某些人我不知道哪种适应性首先出现,是更强有力的精子还是更黏稠的宫颈黏液,可能它们否有协同演化。本来,自然界中这麼 任何东西是偶然的,正是物种繁殖所需的条件在数百万年间施加了演化压力。”

不过,研究人员表示,可能这麼 中枢神经系统来决定怎么才能 才能 运动和啥日后运动,本来控制精子运动的因素仍然是3个科学谜题。“某些人知道,就像某些人的手臂和双腿一样,精子也具有微小的肌肉,使它们可不不需要 将尾部弯曲,但这麼 人知道尾部的这些 切是怎么才能 才能 在纳米尺度上精心组织的,”加德哈尔博士补充道,“精子是一种自组织的原始生物形式,运动似乎是自动居于的,或许是可能某些机制的简化组合在起作用。”

精子怎么才能 才能 运动?

精子在人类繁殖中至关重要。对男性来说,精子的运动能力是确保繁殖成功的关键。为了顺利游向卵子,精子演化出了具有运动功能的尾部,又称为鞭毛。

精子尾部由大约50000个组件构成,包括被称为微管蛋白(tubulin)的型态,它们是组成微管的主要成分。附着在那先 微管上的是一类不需要 移动的分子,称为马达蛋白(motorprotein)。那先 分子的移动促成了精子尾部的拉伸和弯曲,从而使精子游动起来。精子尾部的能量来自线粒体。众所周知,线粒体是细胞中产生能量的发电站。