精子獲能的分子機(jī)理-課件

精子獲能的分子機(jī)理

1ppt課件

射出的精子當(dāng)經(jīng)過(guò)雌性動(dòng)物生殖道時(shí)必須經(jīng)歷生理變化，這樣才能與卵子結(jié)合。精子這一系列的生物和功能的改變就叫做精子獲能。積累的證據(jù)表明啟動(dòng)精子獲能是從膽固醇流出精子質(zhì)膜開始。膽固醇的流出改變了質(zhì)膜的通透性和流動(dòng)性從而引起了鈣離子的內(nèi)流，離子的內(nèi)流作為一個(gè)級(jí)聯(lián)信號(hào)開啟并導(dǎo)致了精子獲能。然而這個(gè)鈣離子信號(hào)所產(chǎn)生的精確機(jī)制仍然不是很清楚，所以還需要大家的進(jìn)一步的課余深入探討。

摘要2ppt課件

精子獲能的發(fā)現(xiàn)：哺乳動(dòng)物的精子在剛射入雌性生殖道時(shí),或從附睪取出時(shí),并不具備受精能力,必需在雌性生殖道內(nèi)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,發(fā)生生理及形態(tài)學(xué)的變化才能獲得受精能力,這一現(xiàn)象是被美籍華人科學(xué)家張明覺(jué)和澳大利亞科學(xué)家Austin發(fā)現(xiàn)的,后來(lái)被Austin稱為精子獲能（SpermCapacitation）。這一現(xiàn)象中精子發(fā)生很多生理生化改變，包括一些精子內(nèi)部和表面的一些變化，如：精漿蛋白的移除、糖蛋白被吸收到精子的表面和精子質(zhì)膜的改變。3ppt課件

哺乳動(dòng)物的精子包含兩個(gè)部分：（1）含有頂體的頭部（頭的前部）和頂體后環(huán)區(qū)域（頭的后部）；（2）包含主段，中段和尾段的鞭毛[2]。精子的獲能是通過(guò)一系列的膜性能的改變和精子頭部和尾部多種酶激活從而激活細(xì)胞信號(hào)通路的結(jié)果。4ppt課件

精子的獲能主要分為兩類體內(nèi)獲能：精子體內(nèi)獲能的最初改變包括（1）精漿蛋白的移除，糖蛋白被吸收到精子的表面；（2）經(jīng)過(guò)雌性動(dòng)物生殖道時(shí)精子表面分子的改變。精子獲能主要是精子質(zhì)膜蛋白發(fā)生多種分子變化和甾醇類物質(zhì)（主要是膽固醇）的變化改變了精子質(zhì)膜的性質(zhì)。膽固醇的流出改變了膜的通透性和流動(dòng)性導(dǎo)致了離子的流入，從而激活了細(xì)胞內(nèi)第二信使[1,4,15]?？傊讷@能的過(guò)程中，這些改變引起了精子蛋白激酶的激活，蛋白酪氨酸磷酸化從而激活精子。5ppt課件

體外獲能:射出的精子或者附睪尾部的精子也能在體外進(jìn)行受精，只需放在含有牛血清蛋白、能量物質(zhì)和電解質(zhì)的混合液中即能獲能。白蛋白是雌性生殖道內(nèi)分泌的主要蛋白質(zhì)，同時(shí)也是體內(nèi)和體外獲能的關(guān)鍵物質(zhì)。這種蛋白質(zhì)被認(rèn)為是通過(guò)促進(jìn)甾醇類（主要是膽固醇）從精子質(zhì)膜流出從而啟動(dòng)精子獲能。甾醇類物質(zhì)的流出導(dǎo)致了膜性質(zhì)的改變，增加了膜的通透性和流動(dòng)性，造成了鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流入，同時(shí)激活了細(xì)胞內(nèi)的第二信使。6ppt課件77ppt課件8影響獲能的一些因素(溫度、pH、滲透壓)

大多數(shù)動(dòng)物精子體外獲能的溫度為37—38℃。有的動(dòng)物(豬和羊)精子獲能的最佳溫度為39℃。

8ppt課件9

獲能的最適pH為7.4—8.0。低于6.7時(shí)獲能時(shí)間大大延長(zhǎng)；豚鼠精子pH低于7.6時(shí)則獲能時(shí)間需24h。pH高于8.2時(shí)，可縮短精子獲能時(shí)間，但不利于精子生存。

9ppt課件10

滲透壓對(duì)精子獲能也產(chǎn)生重要影響。低于270mOsm／kgH2O

或高于343mOsm／kgH2O

則影響精子獲能進(jìn)程。最適宜的滲透壓為295～310mOsm／kgH2O

10ppt課件

正如上所述，鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流入啟動(dòng)了一個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。它包括以下幾方面：（a）腺苷酸環(huán)化酶的激活和環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的生成；（b）蛋白激酶A或者其它激酶激活；（c）精子分子的一個(gè)子集發(fā)生蛋白酪氨酸磷酸化。因此，或許我們可以通過(guò)識(shí)別精子獲能時(shí)或者獲能過(guò)的精子的酪氨酸磷酸化分子來(lái)研究精子獲能的信號(hào)通路。11ppt課件12ppt課件

除了膽固醇的流出和鈣離子以及碳酸氫根負(fù)離子的流入外，另外一個(gè)導(dǎo)致獲能的重要改變就是精子質(zhì)膜的成分和分布的改變。失去了膽固醇降低了質(zhì)膜上膽固醇/磷脂的比例。有證據(jù)表明精子獲能前后精子質(zhì)膜上的磷脂總量是沒(méi)有變化的，但在質(zhì)膜內(nèi)外的分布卻是有變化的。更進(jìn)一步說(shuō)，有證據(jù)表明在精子獲能時(shí)，精子質(zhì)膜的磷脂發(fā)生甲基化[1]。因此，我們有理由可以假設(shè)精子獲能時(shí)質(zhì)膜經(jīng)歷了一些生化變化并重新定位13ppt課件14檢測(cè)精子獲能的方法

超激活運(yùn)動(dòng)頂體反應(yīng)精子穿卵試驗(yàn)(SPA)CTC法下面介紹兩種14ppt課件15超激活運(yùn)動(dòng)(hyperactivatedmotility,HAM)

精子一旦獲能,其運(yùn)動(dòng)類型發(fā)生顯著改變,精子頭部側(cè)擺幅度和頻率明顯增加,而尾部振幅加大,頻率加快,呈現(xiàn)一種特殊的超激活運(yùn)動(dòng)或鞭打樣運(yùn)動(dòng)(whiplashmotility)。HAM系受精前精子為了適應(yīng)受精需要而發(fā)生的一類特殊的運(yùn)動(dòng)類型。Yanagimachi(1970)首先在倉(cāng)鼠精子獲能時(shí)觀察到這種現(xiàn)象。

HAM對(duì)于精子穿越輸卵管峽部,克服輸卵管上皮細(xì)胞的阻力,最后穿過(guò)卵丘細(xì)胞及其細(xì)胞外基質(zhì)和透明帶起著重要的作用。15ppt課件16頂體反應(yīng)(acrosomereaction,AR)

獲能后的精子在生理性誘導(dǎo)物如透明帶、孕酮,或非生理性誘導(dǎo)物如鈣離子載體A23187的誘導(dǎo)下,可發(fā)生頂體反應(yīng),即精子質(zhì)膜與頂體外膜融合釋放頂體內(nèi)容物。16ppt課件17獲能期間精子出現(xiàn)的各種變化1.膽固醇是維持細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)和功能所必需的成分。質(zhì)膜脂質(zhì)雙層內(nèi)有豐富的膽固醇。獲能期間精子質(zhì)膜膽固醇外流。精子質(zhì)膜膽固醇的喪失可使膜蛋白的分布發(fā)生改變;可使膜的通透性發(fā)生改變,進(jìn)而促進(jìn)獲能。17ppt課件18

人輸卵管液中含有的白蛋白(HSA)，能結(jié)合并移去膽固醇；輸卵管液高濃度的高密度脂蛋白(HDL)可直接誘導(dǎo)膽固醇外流，其作用比白蛋白更強(qiáng).在精子體外獲能時(shí)，獲能液中的牛血清白蛋白(BSA)，在有HCO3-

存在時(shí)可與膽固醇結(jié)合，以濃度依賴方式刺激膽固醇外流。

18ppt課件19獲能期間精子出現(xiàn)的各種變化2.胞內(nèi)離子的改變精子獲能期間