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1、主讲人：贺威威成员：王衡王浩宇李强精子获能的分子机理射出的精子当经过雌性动物生殖道时必须经历生理变化，这样才能与卵子结合。精子这一系列的生物和功能的改变就叫做精子获能。积累的证据表明启动精子获能是从胆固醇流出精子质膜开始。胆固醇的流出改变了质膜的通透性和流动性从而引起了钙离子的内流，离子的内流作为一个级联信号开启并导致了精子获能。然而这个钙离子信号所产生的精确机制仍然不是很清楚，所以还需要大家的进一步的课余深入探讨。摘要精子获能的发现：哺乳动物的精子在刚射入雌性生殖道时,或从附睾取出时,并不具备受精能力,必需在雌性生殖道内经过一段
2、时间,发生生理及形态学的变化才能获得受精能力,这一现象是被美籍华人科学家张明觉和澳大利亚科学家Austin发现的,后来被Austin称为精子获能（SpermCapacitation）。这一现象中精子发生很多生理生化改变，包括一些精子内部和表面的一些变化，如：精浆蛋白的移除、糖蛋白被吸收到精子的表面和精子质膜的改变。哺乳动物的精子包含两个部分：（1）含有顶体的头部（头的前部）和顶体后环区域（头的后部）；（2）包含主段，中段和尾段的鞭毛[2]。精子的获能是通过一系列的膜性能的改变和精子头部和尾部多种酶激活从而激活细胞信号通路的结果。精
3、子的获能主要分为两类体内获能：精子体内获能的最初改变包括（1）精浆蛋白的移除，糖蛋白被吸收到精子的表面；（2）经过雌性动物生殖道时精子表面分子的改变。精子获能主要是精子质膜蛋白发生多种分子变化和甾醇类物质（主要是胆固醇）的变化改变了精子质膜的性质。胆固醇的流出改变了膜的通透性和流动性导致了离子的流入，从而激活了细胞内第二信使[1,4,15]。总之，在获能的过程中，这些改变引起了精子蛋白激酶的激活，蛋白酪氨酸磷酸化从而激活精子。体外获能:射出的精子或者附睾尾部的精子也能在体外进行受精，只需放在含有牛血清蛋白、能量物质和电解质的混合液
4、中即能获能。白蛋白是雌性生殖道内分泌的主要蛋白质，同时也是体内和体外获能的关键物质。这种蛋白质被认为是通过促进甾醇类（主要是胆固醇）从精子质膜流出从而启动精子获能。甾醇类物质的流出导致了膜性质的改变，增加了膜的通透性和流动性，造成了钙离子和碳酸氢根负离子的流入，同时激活了细胞内的第二信使。89影响获能的一些因素(温度、pH、渗透压)大多数动物精子体外获能的温度为37—38℃。有的动物(猪和羊)精子获能的最佳温度为39℃。10获能的最适pH为7.4—8.0。低于6.7时获能时间大大延长；豚鼠精子pH低于7.6时则获能时间需24h。p
5、H高于8.2时，可缩短精子获能时间，但不利于精子生存。11渗透压对精子获能也产生重要影响。低于270mOsm／kgH2O或高于343mOsm／kgH2O则影响精子获能进程。最适宜的渗透压为295～310mOsm／kgH2O正如上所述，钙离子和碳酸氢根负离子的流入启动了一个信号级联反应。它包括以下几方面：（a）腺苷酸环化酶的激活和环磷酸腺苷（cAMP）的生成；（b）蛋白激酶A或者其它激酶激活；（c）精子分子的一个子集发生蛋白酪氨酸磷酸化。因此，或许我们可以通过识别精子获能时或者获能过的精子的酪氨酸磷酸化分子来研究精子获能的信号通路。
6、除了胆固醇的流出和钙离子以及碳酸氢根负离子的流入外，另外一个导致获能的重要改变就是精子质膜的成分和分布的改变。失去了胆固醇降低了质膜上胆固醇/磷脂的比例。有证据表明精子获能前后精子质膜上的磷脂总量是没有变化的，但在质膜内外的分布却是有变化的。更进一步说，有证据表明在精子获能时，精子质膜的磷脂发生甲基化[1]。因此，我们有理由可以假设精子获能时质膜经历了一些生化变化并重新定位15检测精子获能的方法超激活运动顶体反应精子穿卵试验(SPA)CTC法下面介绍两种16超激活运动(hyperactivatedmotility,HAM)精子一旦
7、获能,其运动类型发生显著改变,精子头部侧摆幅度和频率明显增加,而尾部振幅加大,频率加快,呈现一种特殊的超激活运动或鞭打样运动(whiplashmotility)。HAM系受精前精子为了适应受精需要而发生的一类特殊的运动类型。Yanagimachi(1970)首先在仓鼠精子获能时观察到这种现象。HAM对于精子穿越输卵管峡部,克服输卵管上皮细胞的阻力,最后穿过卵丘细胞及其细胞外基质和透明带起着重要的作用。17顶体反应(acrosomereaction,AR)获能后的精子在生理性诱导物如透明带、孕酮,或非生理性诱导物如钙离子载体A231
8、87的诱导下,可发生顶体反应,即精子质膜与顶体外膜融合释放顶体内容物。18获能期间精子出现的各种变化1.胆固醇是维持细胞正常结构和功能所必需的成分。质膜脂质双层内有丰富的胆固醇。获能期间精子质膜胆固醇外流。精子质膜胆固醇的丧失可使膜蛋白的分布发生改
