Signal transduction pathways in guinea pig sperm

Trifluoperazine (TFP), the antagonist of calmodulin (CaM). significantly stimulated the capacitation and acrosome reaction of guinea pig spermatozoa at the concentration of 10-100μmol/L, independent of the external Ca2+. Forskolin, dbcAMP and caffeine evidently promoted the occurrence of acrosome reaction of spermatozoa at early capacitation stage (5 h) in nonsynchronous system but not in synchronous system. If the spermatozoa were capacitated for 15 h in synchronous system, the above three drugs significantly stimulated acrosome reaction in a Ca2+-independent manner. Protein kinase C activators, i.e. phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) and phorbol 12,13-dibutyrate (PDB) did not influence the occurrence of acrosome reaction of spermatozoa at early capacitation stage, but significantly increased the acrosome reaction rate in capacitated spermatozoa in a Ca2+-independent manner. In contrast. PKC inhibitor staurosporine significantly inhibited the occurrence of acrosome reaction.     

豚鼠精子质膜Ca2+ -ATPase活性与精子顶体反应关系的研究

用生化测定法首次证实豚鼠精子质膜Ca²⁺-ATPase活性在精子获能和顶体反应过程中显著下降.Ca²⁺-ATPase抑制剂利尿酸(ethacrynic acid)抑制质膜Ca²⁺-ATPase活性,但钙调素(50μg/mL)的拮抗剂三氟拉嗪(TFP,200～500μmol/L)对该酶活性没有影响,说明钙调素不直接参与精子依赖于ATP的Ca²⁺的主动泵出.但钙调素与精子的Ca²⁺内流有关,钙调素拮抗剂TFP显著促进精子顶体反应和精子对Ca²⁺的摄入.Ca²⁺-ATPase抑制剂栎皮酮(quercetin)、原钒酸钠(sodiumorthovandate)、利尿磺胺(furosemide)和利尿酸均显著促进豚鼠精子的顶体反应,但却抑制精子对Ca²⁺的摄入,这无法用它们对质膜Ca²⁺-ATPase活性的抑制作用解释.推测这可能是由于Ca²⁺-ATPase抑制剂在抑制质膜Ca²⁺-ATPase活性的同时也抑制了顶体外膜或线粒体外膜上的该酶的活性,导致Ca²⁺在细胞质内的积累,进而通过负反馈机制抑制Ca²⁺进一步内流所致.另外,Ca²⁺-ATPase抑制剂对糖酵解的抑制作用也可能是Ca²⁺在细胞质中积累和抑制精子Ca²⁺摄入的原因.     

小鼠卵母细胞成熟和受精过程中Ca^2＋分布变化的研究

用焦锑酸钾原位定位法、膜结合Ｃａ＾２＋荧光探针金霉素标记法,分别在电镜和光镜水平对小鼠卵成熟和卵受精过程中结合态Ｃａ＾２＋的分布及其变化进行了研究,发现：１）Ｃａ＾２＋分布于线粒体、胞质、内质网囊泡、微绒毛和透明带等部位,其中以线粒体基质中分布密度为最大;２）减数分裂Ｉ中、后期于纺锤体极区结合有较多的Ｃａ＾２＋;３）生发泡、纺锤体和原核内膜结合态Ｃａ＾２＋含量很少,但纺锤体和原核周围分布较多;４）     

小鼠卵母细胞体外成熟及受精过程中细胞核的时空变化规律

用电镜方法研究小鼠卵母细胞的发育及受精虽然已有很多报道,但大多数是有关细胞质、尤其是皮质颗粒、高尔基复合体及线粒体的形态及分布变化的。从卵母细胞体外成熟培养、第一次减数分裂恢复到受精后第二次减数分裂完成,细胞核经历了复杂的变化,有关的系统研究却很少。本实验详细地研究了小鼠卵母细胞体外成熟及受精过程中两性生殖细胞内细胞核的时空变化规律。从卵巢中采集生发泡（ＧＶ）期卵母细胞,进行体外成熟培养,经超排获得的成熟卵母细胞去卵丘和透明带后,用于体外受精。于体外成熟培养及受精后的不同时间,用光镜及电镜方法观察细胞核变化及极体排放。结果表明,尽管大多数卵母细胞在体外培养２至４小时生发泡破裂（ＧＶＢＤ）,但有１３．６％在培养８小时后仍处于ＧＶ期（图１）。电镜观察揭示,不发生ＧＶＢＤ的卵母细胞核的核仁由颗粒性纤维成分、空泡及纤维中心组成。有时核仁表面有空泡。只有核仁完全致密化、核仁周围有核仁相随染色质分布时,卵母细胞才获得恢复减数分裂的能力。ＧＶＢＤ发生时,随着核仁相随染色质向核膜侧扩散迁移,核仁越来越小;与此同时,核膜打折,染色质团块中央出现电子致密的芯。核仁的消失早于核膜的破裂,提示核仁成分可能参与核膜打折及破裂,体外培     

Relationship between plasma membrane Ca~(2+)-ATPase activity and acrosome reaction in guinea pig sperm

The results obtained by biochemical measurement demonstrated for the first time that significant decrease of the plasma membrane Ca2+-ATPase activity occurred during capacitation and acrosome reaction of guinea pig sperm. Ethaorynic acid, one kind of Ca2+-ATPase antagonists, inhibited the plasma membrane Ca2+-ATPase activity, but calmodulin (50μg/mL) and trifluoperazine (200- 500μmol/L) did not, suggesting that calmodulin is not involved in ATP-driven Ca2+ efflux from sperm. However, calmodulin is involved in the control of Ca2+ influx. TFP, one kind of calmodulin antagonists, accelerated the acrosome reaction and Ca2+ uptake into sperm cells significantly. Ca2+-ATPase antagonists, quercetin, sodium orthovandate, furosemide and ethacrynic acid promoted the acrosome reaction, but inhibited Ca2+ uptake, which cannot be explained by their inhibitory effects on the plasma membrane Ca2+-ATPase activity. It is speculated that this phenomenon might be caused by simultaneous inhibitions of the activities of C     

非人灵长类动物种质冷冻保存研究进展和展望

非人灵长类动物是生物多样性的重要组成部分,也是生物医学研究的珍贵实验动物,然而,由于人类活动、栖息地破坏、狩猎和遗传隔离等原因,许多非人灵长类动物的野生种群数量急剧下降,甚至处于灭绝的边缘。种质冷冻保存对拯救非人灵长类动物和保存遗传物质资源具有重要意义。本文综述了新大陆猴、旧大陆猴和巨猿等类群动物精子、卵子、胚胎和性腺组织等种质冷冻保存的研究进展,介绍了狨猴、松鼠猴、恒河猴、食蟹猴和黑猩猩等种质冷冻保存的主要方法,并对未来种质冷冻保存的研究方向进行了讨论。     

小鼠和豚鼠精子在附睾成熟过程中Ca~(2 )分布变化规律的研究

小鼠附睾头精子,其头部Ca~(2 )在顶体前区顶体外膜内侧结合最多,Ca~(2 )沉淀反应颗粒于该处呈连续层状。附睾头豚鼠精子其头部结合Ca~(2 )含量很少,且主要结合于顶体前区腹面顶体外膜内侧。小鼠附睾体和附睾尾精子Ca~(2 )的分布特征基本上和附睾头精子相同。但豚鼠附睾尾精子顶体外膜内侧无Ca~(2 )结合。和附睾头、附睾尾的附睾液相比,附睾体附睾液基质内具有大量Ca~(2 )存在。附睾体柱状上皮细胞的微绒毛切面上也具有Ca~(2 )沉淀反应颗粒,微绒毛可能与附睾液Ca~(2 )含量的调节有关。精子尾部Ca~(2 )主要分布于线粒体内,在质膜内、外两侧和线粒体外膜外侧也结合有少量的Ca~(2 )。和小鼠精子相比,豚鼠精子尾部线粒体内具有大量的Ca~(2 )。     

豚鼠精子信号通路的研究

钙调素(CaM)拮抗剂三氟拉嗪(TFP)在10~100 μmol/L浓度范围内对豚鼠精子获能和顶体反应具有极显著的促进作用,且不依赖于外源Ca²⁺的存在.Forskolin,dbcAMP和咖啡因对非同步培养系统获能早期豚鼠精子的顶体反应有显著的促进作用,但对同步培养系统获能早期精子的顶体反应无显著影响.若在同步培养系统获能培养较长时间(15h)使精子获能,则这3种药物对顶体反应均具有显著的促进作用,且不依赖外源Ca²⁺的存在.蛋白激酶C(PKC)激活剂PMA和PDB对获能前期豚鼠精子的顶体反应无显著影响,但对获能精子的顶体反应有显著的促进作用,且这种促进作用也不依赖于外源Ca²⁺的存在.相反,PKC抑制剂stau-rosporine对顶体反应有显著的抑制作用.     

大熊猫精子获能和顶体反应过程中钙分布变化规律的研究

应用焦锑酸钾原位定位法对大熊猫精子获能和顶体反应过程中进行钙定位研究,发现未获能精子的 Ｃａ２＋主要结合于顶体前区和赤道段质膜外侧和顶体内膜内侧（核膜侧）;随着获能的进行,Ｃａ２＋进入精子内部并主要结合于顶体区质膜内侧和顶体外膜外侧;顶体反应的精子,Ｃａ２＋结合于顶体内膜外侧、顶体后区质膜外侧和分散存在于释放的顶体内容物中,有些顶体反应精子的顶体内膜外侧结合的Ｃａ２＋特别丰富。精子尾部的Ｃａ２＋主要分布于中段线粒体内,且其内所含Ｃａ２＋含量随着获能和顶体反应而增加。另外尾部致密纤维和轴丝处也有少量Ｃａ２＋分布。