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如何发现获胜的精子 检查他们的赛车条纹

数百万精子进入受精竞赛,但是只有一个人赢得了对卵的冲刺。现在,耶鲁大学的研究人员已经发现,这些获胜的精子具有一些关键的分子特征,这些特征使它们与遗留的精子区别开来,他们在12月1日的《电子生活》杂志上发表了这些文章。

精子的尾巴上衬有包含钙进入孔的通道,有助于精子通过雌性生殖道。这些钙通道的每个孔都由四个亚基CatSper 1至4组成,它们共同发挥功能,例如控制精子的活动性和导航。

研究人员嬉戏地将它们描述为精子的赛车条纹。

由细胞和分子生理学助理教授让·朱·钟(Jean-Ju Chung)领导的耶鲁大学科学家团队发现,形成这些赛车条纹的亚基之一对精子的选择至关重要。

Chung的实验室使用3-D分子成像和人工神经网络建模,设计了一种可视化跟踪和定量交配后雌性小鼠生殖道中精子的方法。他们发现,从子宫发育到输卵管的精子具有包含完整Catsper1亚基的通道。其他精子可能会丢失完整的CatSper1,从而失去功能正常的CatSper离子通道。这些精子变得不动,被抛在后面。

进入雌性生殖道的精子还具有其他特征:它们往往已经在精子头上失去了一个被称为顶体的帽状结构,这可能是使卵受精的前奏。

对精子的分子标志及其在生殖道中相互作用的见解可能有助于为不育症或男性避孕的新疗法提供依据。在不育男性的CatSper基因中发现了突变,可能成为生育治疗的目标。Chung说,由于CatSper通道是精子正常运作所必需的,因此阻断它可以导致非荷尔蒙避孕药的发展,并且对男性和女性的副作用都最小。

Chung说:“更好地了解如何选择最适合的精子细胞,以及在女性生殖道受精后如何清除残留的精子,可以改善目前的辅助生殖策略。”

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