哺乳类动物精子的获能和顶体反应

哺乳类动物精子的获能和顶体反应 关键词:精子获能顶体反应生殖受精分子机制6666 中图分类号文献标识码文章顺序编号*7,8)9)) */ *!’’#(!-)"$"’’!%’"(’’"’(’# 众所周知，所有生物物种繁衍、生存必须依乳动物生殖机理的研究从最初的现象观察，发展赖于生殖。生殖是生物界所有物种的普遍现象， 到从解剖学和细胞学的深度去认识各种内在规 是物种和组成物种的个体的一个基本生物学特 律，现已提高到从生殖细胞的超微结构来解释生 征。对于生产价值很高的家畜、家禽来说，特别是 殖的微观现象和变化，以及从生物化学的角度，种畜，它又是一重要的经济性状，通过生殖可将 即从激素及其它体液的化学特征和生理活性来优良品种的种质特性保存下来。多年来，人们对 阐明生殖的机理。随着内分泌学、免疫学、遗传 生殖这一重要生命过程的机理作了大量研究，哺 学、细胞生物学、分子生物学、生殖生理学等学科 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!" 研究的不断深入，哺乳类繁殖生物学技术也有了 !!!! "收稿日期:"’’’(!!(")巨大的发展，如人工授精、体外受精、精子和卵母 作者简介闫文龙男年生硕士助理研究员*++!,-, +++ 细胞与早期胚的超低温冷冻保存、性别控制、胚 主要研究方向为生殖生物学及生物技术。 胎移植、细胞核移植等技术成功运用，在畜牧业 "!!!! ########################################### 产性能标准见表 。 # 个育种户，培育特级、特一、一 !场。第三结构是 ’ 罕山白绒山羊良种繁育体系建设 ! 级种羊，选育后总场收回，合格种公羊进行特培， 罕山白绒山羊在良种繁育体系建设上，坚持 为全国各地山羊改良提供优质种羊。总场属自收“以种羊场为骨干，带动户办育种场点共同培育 自支事业单位，分场$即扩繁场% 由总场提供基础 品 种 ”的 办 场 方 式 ，在 经 营 管 理 上 实 行 “统 一 管 母羊及种公羊，统一配种，繁殖分成，统一销售，理、分散经营、自负盈亏”的管理方式，并形成了 统一饲养规程，并通过形式固定下来。育种固定的良种繁育体系结构。罕山白绒山羊良种繁 户属民有民养，所繁殖的后代由总场统一鉴定，育体系模式的具体层次结构和作用功能可分为 " 个结构、# 个层次，各有分工$见图 !% 档案统一管理，种羊统一调配销售。 实践证明，赤峰罕山白绒山羊种羊场实施的 第一结构是赤峰市罕山白绒山羊种羊场总 经营管理模式，具有良好的相互制约机制，对于 场，它的作用与功能是选育特级、特一级种羊，为 & 个分场 # 个育种户良种繁育扩繁换血供种，并 ’ 罕山白绒山羊的选育提高，良种繁育体系建设， 创造了良好的社会环境。 综述内蒙古畜牧科学 8M R-能刺激细胞的糖酵解过 有很大促进作用。 生产中创造了巨大的经济效益。生殖过程主要包 程，提供精子增加活力所需的能量，从而加强精 括雌雄配子的产生、顶体反应、神经和激素的控 制、受精和妊娠的建立等一系列过程。笔者下面 子的活动，特别是加强精子的鞭毛活动。离子载 8M8M主要从精子受精的分子机制方面来介绍精子的 体 S,能使 R-聚集，使 R-达到高浓度，当加 8L5 ;! 获能和顶体反应。 入 S，可见精子发生强而有力的鞭打式运动。, 8L5;! 旭日干首次利用载体 S, 处理山羊精子获能，得 ! 精子的获能 G9I到世界首例试管山羊，并得出在处理精子时的 最佳条件是:S,浓度为 O/7! @4 处理时间为 8 精子的获能现象最早 是 由 张 明 觉 8L5 ;! G5H8I 和 ,FB)1$ 在 5675年提出 的 。精子在离开雄 @1$ 的情况下，获能效果最好。另外4在含有咖啡 因的培养液内用浓度为 O/7 !@ 的 S, 处理的精 性生殖器 时，虽有完整的形态和独立运动能力， 子获能效果也非常好。用此方法在牛的精液中也 但不能立 刻与卵子受精，须在雌性生殖道或在 得到同样的结果。 体外的特 定介质中进行最后成熟，即“获能”，才 能与同种 动物的卵子受精，这是受精过程最基!"$ 咖啡因对精子获能的影响 目前，咖啡因作为 体外精子促活剂的研究非 本的一步， 特别在体外受精技术中是相当关键 的一步。精 子之所以需要获能过程，是因为受常多。8O 世纪 !O 年代初期已有一些研究报道咖 精发生在离 射精部位较远的位置，所以精子在啡因可在体内促进多种动物以及人类精子的活 雌性生殖道 内有一艰难的运行过程。在此过程力和运动速度，促进精子获能，而且延长精子的 中精子要完 成 这 个 旅 程 需 要 能 量 、活 力 ，甚 至 卵 存活时间。J->.( 应用连续多次曝光照相技术 ’ 子 的 引 力 。 精子在成熟过程中，普遍认为精子 (JTK)与体外活体染色体技术相结合，对咖啡因必须经过附 睾头部远段膜上糖蛋白的修饰，才在体外影响精子活力的作用作了较为宏观的研 能获得与卵 透明带识别并结合的能力。经附睾究。结果显示，咖啡因可以激活不活动的精子转 成熟后的精 子射出后，必须通过获能这一生理为活动状态，因而使活动精子比例明显增加(约 生化变化，才 具有穿透透明带的能力。 " =K 对精子获能的影响 !!,J 最新研究表明，=JK (环磷酸腺苷)与精子 ,G!I提高 LO NH7O N)，但对精子的活动并无影响。 运动、获能、顶体反应有关。=,JK 与肌肉运动和 关于咖啡因改善精子的质量的作用机理，比较一鞭毛运动密切相关，而精子的运动能力直接影响 致的看法是，由于腺苷酸环化酶系统对于精子代 其受精能力。在我国曾有精子和精浆内 =,JK 含 谢的调节以及保持精子具有良好的活力都发挥 量与获能关系的报道，结果显示，人精浆内的 重要的作用，而咖啡因可通过抑制磷酸二酯酶的 =JK 含量高于精子内的含量，而且在用 ?0@A@B"0@#< 8"6"8@0 1C D6?E"01B1" $F ;./..’: ’此引起顶体反应的信号链。这个结论解释了链 〔〕61D@0.$ @#01 0;. >"AA16@"# 0GH.I=%"0G?.JA1#$KL53M5L 霉 蛋 白 酶 消 化 的 *+糖 多 肽 能 与 精 子 结 合 ，却 , 5N3ON3P 不 能 与 质 膜 成 分 交 联 而 引 起 顶 体 反 应 的 现 象 。 〔〕 (9GD0@# ’ !=QHD.?R"0@1#D 1# 0;. 6.#.0?"0@1# 1C 0;. 在 小 鼠 和 仓 鼠 的 透 明 带 上 有 种 糖 蛋 白 :*+、 , 5〔〕D6.?E @#01 0. E"EE"A@"# .<< I=I S8@ .D S.? TL ;!*+、*+，其中 *+能抑制精子与透明带结合，并 (,, 53M5LJUKOM5V 具有诱发顶体反应的作用，而 *+能维 持 精 子 ( 〔〕 ，,!1H.?0 ! I .0 "A=9E I 9#"053N3L5(UO,7P 与卵细胞的顶体反应。 〔〕UW@#"G.? .0 "A= /8A@8 .A"/ @# W@.0/1D0.A@GE : ’ ’! 〔〕W@D81@$.GEI=I ’.AA T@1AL53V7L VNOM,P " 肝素对顶体反应的影响 !! 〔〕 MX"?H.?D W= Y. .A.R"0@1# 1C 8/8A@8 9+ 81#8.#0?"0@1# ;:肝素作为糖胺聚糖的一种，也能促进顶体反 〔〕@# C"A<.A"A.DD D." G?8;@# D6.?EI=I T@1A8;.E L53V5L 应，诱导作用最强，透明质酸次之。肝素能以受体 (MNON(7L 方式与精子结合，其结合是特异的、可逆的、可饱 〔〕 旭日干山羊绵羊卵子的体外受精〔〕呼和浩特内 N==O:和的，并依赖于 6) 值、温度及钙离子浓度。糖胺 蒙古人民出版社，5337 聚糖不是直接诱导顶体反应，-.. 等发现高浓度 〔〕 PW1#<;.?0/ Z 9 .0 "A=>.?0@A S0.?@AL53PML(NO5MV 糖胺聚糖反而阻碍顶体反应发生，低浓度糖胺聚 〔〕 VT?"800 T X 0 "A=XE0 DL53V(LJMKO(5P [.....!.2574糖与精液作用后能促进顶体反应 。有研究发 〔〕 3>?D? = 6?1$ >?0@AL53VLNMO5NM ".!I!..(\ 〔〕 57% 0 "A= ]#0?"80@1# 1C DE@#"A 6A"DE" "#$ -.. ’ ...现，葡萄糖的酵解会使精子细胞内外酸化，而肝