小鼠附睾头精子获得与卵子质膜融合能力的物质基础研究

随着精子在附睾中的转运,它们与卵子质膜的融合能力逐渐增加。怩证明２附睾体和附睾尾的精子均具有相当高的膜融合能力,而附睾头中的精了奶少能与卵子质膜融合,这是还说明附睾头中的精子不具备与云透明带卵子融合的物质条件呢？利用附睾结扎留并延长体外获能时间,可使附睾头远端精子的融合能力明显地提高;在精子培养液中加入ＡＴＰ,并延长精卵共培养时间,也可使一少部分附睾头近端的精子获得与卵子质膜融合的能力。这表明附睾     

哺乳动物受精与透明质酸

哺乳动物精子在睾丸内产生之后,经历了附睾内成熟,雌性生殖道中获能以及超激活运动,最终获得了受精能力。在透明带或其他因素诱导下,发生顶体反应。１精子的成熟与获能精子的成熟与获能,均与精子头部膜的变化有关,精子从附睾头向附睾尾的运动过程中,逐步获得受精能力（Ｙａｎａｇｉｍａｃｈｉ,１９９４）。附睾内精子成熟的变化主要发生在以下几个方面：１．质膜上胆固醇含量增多。２．由于吸附了附睾分泌的大量蛋白质...     

精子头后部质膜融合蛋白fertilin的研究进展

精子头后部(或赤道区)表面fertilin糖蛋白由相关的两个跨膜亚基α和β构成异二体形式。这两个亚基前体均含有金属蛋白酶区(met-alloprotease domain)和整联蛋白配体区(disin-tegrin domain),属于ADAMs gene家族。α和β前体分别在睾丸和附睾中从上述两区域连接处水解后,得到成熟型亚基。受精时,穿过透明带的顶体反应后精子借助β亚基的disintegrin肽段与卵母细胞表面的整联蛋白结合,同时fertilin结构发生变化,暴露出α亚基上潜在的融合肽段(90—111aa),并介导精子与卵母细胞发生质膜融合,最终完成受精过程。     

ADAMs参与哺乳动物精-卵结合与融合

ADAMs家族是含多结构域的跨膜蛋白。睾丸特异的ADAMs,在精子发生与附睾精子转运过程中,经过蛋白水解成为成熟精子的分子形式,与精．卵质膜结合和融合有关。对于精-卵质膜相互作用,ADAMs去整合素域具有关键氨基酸残基和特殊模体。模拟ADAM2和ADAM3去整合素域的短肽能用于鉴别特异性卵子识别蛋白。精子ADAMs去整合素域与卵子膜蛋白整合素β1、α4／α9、α6和CD9相互作用,介导了精卵质膜的结合与融合。     

哺乳动物受精过程中精子和透明带的初级及次级结合

在哺乳动物的受精过程中,获能的精子穿过卵丘细胞层到达卵子透明带后,精子头部便结合在透明带的表面上.精子和透明带的结合可以分为初级结合和次级结合两个阶段,初级结合是指二者在顶体反应之前的结合,次级结合是指二者在顶体反应之后的结合.精子和透明带的结合是精子顶体反应和精子入卵的先决条件,是哺乳动物受精过程中非常重要的环节,涉及到精子以及透明带的多种蛋白质分子之间的相互作用.这方面的研究工作主要是以小鼠为实验对象进行的,在其他哺乳动物中也有很多报道.本文将主要以小鼠为例,概述哺乳动物受精过程中精子和透明带结合的分子机制,并兼述在二者的结合过程中透明带糖蛋白ZP3对精子顶体反应的诱导作用.     

三疣梭子蟹精卵相互作用的扫描电镜观察

应用扫描电镜技术观察了三疣梭子蟹的精卵相互作用。未受精成熟卵表面较光滑、无受精孔,但有许多微孔。成熟卵外被卵膜,内为卵母细胞。在卵自然产出后,精子迅速发生顶体反应使顶体囊外翻并压入卵膜,而核仍留于卵膜外,核辐射臂不收缩且仍附着于卵膜上。三疣梭子蟹为多精着卵和多精入卵膜。精子外翻顶体囊压入卵膜后,核辐射臂陆续回缩直至消失。作用于顶体丝上的卵母细胞主动拖精作用对入卵膜精子的进一步入卵、受精至关重要,环状卵膜突起的向心伸展也有一定的协助作用。探讨了着卵精子的顶体反应、精子入卵膜的机制及卵子在精子入卵过程中的作用     

受精过程中的顶体反应

各类动物精子的顶体结构大体相似,位于核的前端,为一顶体膜包围的囊状结构,这就是顶体囊.在它和核之间有一顶体下腔,内有未聚合的肌动蛋白.当精子遇到卵膜时,顶体膜和其外的质膜发生融合,释放内含的顶体酶.与此同时,顶体下腔内的肌动蛋白发生聚合,形成顶体突起.由此突起附着于卵膜,借精子的运动和顶体酶的作用,使精子穿过卵膜而与卵的质腹相遇融合而受精.     

哺乳动物精子与卵子质膜粘附和融合的分子基础

精子与卵子质膜粘附并发生融合是哺乳动物完成受精过程所必需的步骤。近年来,学者们以现代分子生物学理论为基础,对参与精卵质膜粘附、融合过程的分子进行了研究,特别是精子表面的去整合素金属蛋白酶基因家族(ADAM)和卵子表面的整合素蛋白。本文通过对精子表面的受精素仅、受精素β、cyritestin,卵子表面的α6β1、CD9等蛋白分子的研究,揭示了这些分子对粘附、融合的重要作用,为提高受精率提供了重要的依据。     

人及哺乳动物受精与糖蛋白的关系

越来越多的研究表明精卵识别与精子质膜及卵透明带中所含糖蛋白有直接关系。在精卵识别中存在着精子受体和卵透明带（zona pellucida,ZP）配体相互作用的糖类识别机制及精子质膜与卵子质膜的糖蛋白识别。本文主要从结构功能上对与受精相关的精卵表面糖蛋白作一介绍。卵子表面受精相关的糖蛋白主要是ZP1、ZP2、ZP3。与卵子表面糖蛋白相比,精子表面参与精卵识别的糖蛋白种类较多,在SP56、SP95、PH－20、FA－1、甘露糖结合蛋白、顶体素、fertilin蛋白等。     

猕猴精浆纤溶酶原激活因子的来源及在精子获能中的作用

我们的前期工作表明,不育症人精液中纤溶酶原激活因子（plasminogen activator;PA）活性明显升高;给成年办和猕猴注射长效睾酮诱发无精过程中,精液PA含量也伴随上升,为进一步查明PA的来源和对精子的作用,原位杂交检测组织型PA（tPA）,尿激酶型PA（uPA）及PA抑制因子－1（PAI-1)泊mRNAs在成年健康猕附睾、前列腺和精囊中的表达。体外培养猕猴精子,培液中加入uPA、tPA及其底物纤溶酶原（plasminogen）,测试PA对精子活力、顶体反应及激活卵子的影响。结果表明,猕猴附睾、前列腺和精囊均表达tPA、uPA和PAI-1 mRNAs。加入uPA能维持精子的活力,使精子产生超激活运动,诱导顶体反应的发生,并使精子获得激活卵子的能力,这说明猕猴精浆PA除来源于睾丸外,可能主要来源于附睾及附性腺;在体外,uPA,而不是tPA,可能诱导精子获能。     

调控精子获能的相关因素

获能是精子发生顶体反应以及与卵子结合之前所必需的生理过程,目前精子获能的机制得到初步阐明,获能伴随着质膜重组,离子通道的调节,胆固醇的流失以及许多蛋白磷酸化状态的改变.获能同时受到内在和外在因子的调节,其中胆固醇、HCO3-、Ca2+以及蛋白磷酸化在精子获能过程中发挥着重要作用.     

华鲮受精早期的电镜观察

采用扫描和透射电镜观察了华鲮(Sinilabeo rendahli)成熟卵子、精子的形态特征和精子入卵的过程。结果显示:华鲮成熟卵子直径1.2 mm左右,仅有一个受精孔,卵膜表面有大量的不规则褶皱,精孔器表面平整;成熟精子全长约30μm,头部圆形无顶体;授精1 s精子大量附着于精孔器周围,仅有一个精子进入卵中,授精30~60 s受精孔内形成“受精栓”,精子开始溶解,卵膜逐渐隆起,褶皱消失。     

TELEOGRYLUS EMMA精子体外顶体反应的超微结构比较研究

采用相同种类卵水诱导的方法对直翅目,蟋蟀科,黄脸油葫芦的受精囊精子的顶体反应过程进行系统观察.发现黄脸油葫芦精子顶体反应可划分为3个阶段,第1阶段,精子质膜膨胀、断裂或丢失;第2阶段,顶体复合体的顶体外层与顶体本体外膜发生融合,囊泡化;第3阶段,顶体复合体大部分脱落,只留有短锥状的顶体位于核前端.据观察,蟋蟀精子质膜不参与囊泡形成,此结果与家蝇及哺乳类的猪、牛、绵羊、猕猴精子的顶体反应结果很相似.经过比较发现卵水对受精囊内精子的诱导率明显高于精巢内,据分析,可能与精子的生理成熟有关,即便受精囊内精子比精巢内精子更趋于成熟.与其他学者的实验结果相比,蟋蟀精子顶体反应率与家蝇的相似,但明显低于其他动物.这可能与动物的授精方式有关.     

透明带的精子受体在ZP3的O—糖链上

哺乳动物的受精过程主要包括几个步骤 ,精子与卵子相遇后 ,精子结合到卵透明带上 ,引起精子的顶体反应 ,随后精子穿透透明带与卵细胞融合受精。精卵结合具有种属特异性 ,这种特异性结合是由精子表面的特异蛋白和卵透明带糖蛋白通过受体配体模式进行的。但是 ,卵透明带上的什么物质与精子识别和结合呢 ?近 30年来 ,这一领域的研究很活跃 ,也取得了很大的进展。1 .小鼠透明带糖蛋白ＺＰ3作为精子受体透明带是卵细胞膜外的一层特殊的非细胞结构 ,是精子与卵细胞识别和结合的部位。小鼠和其它研究过的哺乳类的透明带都是由少数几种糖蛋白组成 ,…     

酪氨酸磷酸化在精子获能中的作用

获能是精子发生顶体反应以及与卵子结合之前所必需的生理过程.研究发现在精子获能过程中伴随有蛋白质的磷酸化特别是酪氨酸的磷酸化.主要对酪氨酸磷酸化蛋白在精子获能过程中的作用及其存在的部位进行归纳总结,为进一步阐明精子获能分子机制奠定基础.     

三疣梭子蟹精子顶体反应前后胞内Ca~(2+)的变化

应用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)和Fluo-3/AM荧染技术对三疣梭子蟹精子顶体反应前后的胞内Ca2 变化进行了观察和检测.结果显示,在精子顶体反应过程中,胞内Ca2 主要分布在细胞核、穿孔器和胞质膜残存处,胞内Ca2 浓度([Ca2 ]I)总体上呈现先上升后下降的趋势.顶体反应前精子的平均荧光强度为35.95±5.71;穿孔器前伸、顶体囊膜翻转阶段精子的平均荧光强度为66.80±7.35;顶体囊膜脱落、顶体丝形成阶段精子的平均荧光强度为3.87±2.82;上述各阶段间精子荧光强度有极显著差异(P<0.01).顶体反应穿孔器前伸、顶体囊膜翻转阶段的精子相比顶体反应前精子,[Ca2 ]I显著提高;而在顶体囊膜脱落、顶体丝形成阶段,[Ca2 ]I则急剧下降,只在顶体丝基部胞质膜残存处有微量Ca2 存在.初步探讨了三疣梭子蟹精子顶体反应前后胞内Ca2 变化的功能.     

小鼠精子在附睾成熟过程中质膜糖蛋白的变化

利用蛋白印迹法研究了小鼠精子在附睾成熟过程中质膜糖蛋白的变化。结果表明：与花生凝集素结合的１０４ｋＤ和９５ｋＤ糖蛋白,与伴刀豆凝集素结合的１１７、１１４、１０４、８７、７６、７０ｋＤ糖蛋白在睾丸中已完成了蛋白合成及修饰过程;与伴刀豆凝集素结合的１２０ｋＤ和６５ｋＤ糖蛋白,与双花扁豆凝集素结合的５４ｋＤ糖蛋白在精子附睾成熟过程中被修饰成其它种类的蛋白或被丢失。与伴刀豆凝集素结合的１０９ｋＤ糖蛋白,与     

SNARE蛋白及其相关蛋白在精子顶体反应中的作用

精子顶体反应是指精子顶体外膜与精子质膜发生细胞内多点融合的反应,其过程属于特殊的胞吐过程。精子顶体反应是一个复杂严谨的生理过程,不仅需要诱导剂的诱导,还需要多种相关膜融合蛋白的参与。SNARE蛋白及其相关蛋白能够调控哺乳动物细胞内的融合,尤其在精子顶体反应过程中发挥着重要作用。其中SNARE蛋白是核心成分,与其相关蛋白相互作用,共同参与精子顶体反应过程。现主要对SNAREs、Rab、Munc-18、complexin、synaptotagmin和α-SNAP等蛋白质在精子顶体反应中的作用进行概述。     

金鱼精子入卵过程的扫描电镜观察

本文采用扫描电镜观察了金鱼(Carassius auratus)卵壳膜(chorion)表面结构和精子入卵过程。在壳膜的卵膜孔(micropyle)区有5—10条沟和嵴。位于精孔管下面,卵的质膜为一束较长的微绒毛组成的精子穿入部(sperm entry site)。授精5s,精子头的顶部已附着于精子穿入部,随即两者的质膜发生融合,而围于精子头部四周的微绒毛迅速伸长形成一受精锥,它不断将精子头部包裹。授精110s,精子的头部和颈部已完全进入卵内,受精锥本身也渐趋消失,但精子尾部仍平躺于卵的表面。皮层小泡是在授精30s后才开始破裂并释放其内含物,导致卵子表面呈蜂窝状,并在无膜内表面附着了大量球状物。     

睾丸及附睾免疫环境与男性生殖

生精细胞在发育成熟过程中产生大量抗原性蛋白,但在睾丸内并不引起免疫反应;另一方面,一些机体系统性免疫反应可以破坏男性生育能力.这些现象的调控机理是男性生殖领域广泛关注的重要问题,对这些问题的深入认识可能为预防及治疗由炎症引起的男性生育障碍提供新线索.睾丸是精子发生的场所,而附睾是精子成熟的器官,二者均会发生影响男性生育能力的免疫反应.然而睾丸和附睾中的免疫反应存在很大区别,睾丸具有较强的免疫豁免能力,附睾比睾丸易发生免疫反应,附睾内的精子比睾丸中的生精细胞更容易被免疫系统损伤.而且离睾丸越远的附睾区域,产生的炎症反应及其对生殖的影响越大.深入研究其调控机制将有助于揭示男性生殖系统特殊的免疫环境.