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精子漫漫求偶路 第4集

南京军总医学生殖中心 2018-05-15 15:01:42


精子漫漫求偶路  第4集

作者:南京军总生殖中心   胚胎实验 技师    周吉
导语:  

上一期讲到精子先生嗅着卵子发出的 “气味”,欢快的游向卵子,到达卵子等待他的地方---壶腹部(哺乳动物),可是究竟哪个是精子先生心心念念的卵子小姐呢?这就是我们今天要讲的话题---精子和卵子的初识。

初期结合


素未谋面的两人第一次约会,他们约在了一个餐厅,一个人手里拿着一朵玫瑰花,一个人手里拿着一本书,这样他们很快找到了彼此。那么精子先生和卵子小姐初次约会的地点定在了输卵管壶腹部,可是他们的“那朵玫瑰花”、“那本书”是什么呢?

01

初期结合是卵子和精子之间的第一次物理性接触,它涉及到一系列的结构和分子的特异性识别,这样才不会认错彼此。

    精子和卵子的初期结合并不是一蹴而就的,而是具有一定的次序,从外而内一步一步的互相认识。首先位于精子上的分子会识别和结合到位于卵母细胞外层的互补分子。不同物种中,在精子先生上参与配子结合的主要结构相似,但出于女子爱美的天性,卵子小姐会好好的装扮自己一下,所以卵子上的识别结构有所差异(海胆的卵黄层,海鞘的绒毛膜,大多数哺乳动物的透明带),但具有相同的功能,只是主要涉及的分子事不同件,诸如酶 - 底物和配体 - 受体的相互作用。

02

    在玻璃海鞘和真海鞘中,精子先生“那朵玫瑰花”是一种称为“α-L-岩藻糖苷酶”的这种物质。它会寻找手里拿着“那本书”的卵子。这就是卵子表面的称为“绒毛膜糖蛋白互补的L-岩藻糖基残基”。

在小鼠中,精子先生“那朵玫瑰花”是表面上的“半乳糖转移酶”,它能寻找卵子透明带上的寡糖,找到后会发生一些生物化学反应,我们称它为顶体反应。“半乳糖转移酶”也表达在多种哺乳动物的精子表面,并发现可以在适当的位置绑定到透明带,可见这种精子和卵子间的识别在哺乳动物间是保守的。精卵识别后,通过不同的物质如“SPAM1HYAL5透明质酸酶” 或者“胰蛋白酶样的顶体蛋白和spermosin蛋白酶”或者“精子黏附因子、顶体酶原、SP17SP56SP38、透明带粘附素、精子黏附因子家族、谷胱甘肽-S-转移酶、ADAM3等”等等的介绍,精子和卵子结合到一起了。

03

哺乳动物的卵子小姐有件漂亮而特别的外衣---透明带,由三种糖蛋白(ZP1ZP2ZP3)构成,这三种糖蛋白在卵母细胞的发育过程中合成和分泌,并且其结构和功能因物种不同而有所差异。

例如,人的透明带包含一个额外的糖蛋白——ZP4ZP3被认定为是小鼠中负责物种特异的精子识别和附着力的“主要受体”。缺乏这件漂亮外衣---透明带的女性是不可以怀孕的,因为精子先生无法找到这样的卵子小姐。有人在体外将卵子小姐的透明带去除,发现卵子小姐就不会再挑选她所爱的的精子先生了,给任何一个精子她都会接受,物种特异性识别消失。

    总结:精子先生带着他的那朵玫瑰花---α-L-岩藻糖苷酶、半乳糖转移酶、透明质酸酶等,卵子小姐带着她的那本书---L-岩藻糖基残基,半乳糖等,以及她那件漂亮而特别的外衣---透明带、卵黄层或绒毛膜,在那个美丽的地方初次相识了。


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