哺乳動(dòng)物受精作用的研究進(jìn)展

1、哺乳動(dòng)物受精作用的研究進(jìn)展哺乳動(dòng)物受精作用的研究進(jìn)展摘要：摘要：哺乳動(dòng)物的受精作用是一個(gè)復(fù)雜的過程，包括一系列特異性的生理生化反應(yīng)機(jī)制，也是人們長(zhǎng)期以來研究的熱點(diǎn)問題。本文從受精過程中精子的獲能、頂體反應(yīng)、皮層反應(yīng)、原核形成和融合、精卵識(shí)別等方面簡(jiǎn)單闡述近些年來哺乳動(dòng)物受精作用的研究結(jié)果。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：哺乳動(dòng)物；受精作用；進(jìn)展哺乳動(dòng)物的受精是指精子和卵子相互結(jié)合而形成新的合子的過程。它即是胚胎發(fā)育的開始，也是一個(gè)新生命的起點(diǎn)。精子繼承

2、了父本的遺傳物質(zhì)，卵母細(xì)胞繼承了母本的遺傳物質(zhì)，通過相互融合和進(jìn)一步發(fā)育形成具有父母雙親遺傳性狀的子代個(gè)體。受精這一雌雄配子間一系列復(fù)雜、有序、協(xié)調(diào)的相互作用過程，不僅涉及到諸多的理論問題，而且與當(dāng)今人類的節(jié)育和不育以及提高動(dòng)物繁殖力密切相關(guān)。因而它歷來就是生物學(xué)領(lǐng)域中極為活躍的課題之一。受精過程主要包括精子的獲能、頂體反應(yīng)、皮層反應(yīng)、原核形成和融合、精卵識(shí)別等內(nèi)容。1精子獲能精子獲能是在50年代就被發(fā)現(xiàn)的，指哺乳動(dòng)物剛射出的精子盡管運(yùn)

3、動(dòng)活躍但不能使卵子受精只有在雌性生殖道中停留一段時(shí)間后才能獲得受精能力。獲能是一個(gè)十分復(fù)雜的生命現(xiàn)象，它是頂體反應(yīng)的前奏，而后者又是受精的必要條件。哺乳動(dòng)物（包括人類）的體外受精在受精前精子必須先獲能，然后引起頂體反應(yīng)，精卵才能結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)受精精子。在雌性生殖道中獲能的開始和完成的部位，各種動(dòng)物是不同的。精液直接射到子宮的（如許多嚙齒類、狗和豬），獲能開始于子宮，主要部位在輸卵管；精液射在陰道內(nèi)（兔和人），獲能始自陰道，最有效部位是在子

4、宮和輸卵。由于精子質(zhì)膜上附著的，物質(zhì)是復(fù)雜的，因此這些物質(zhì)的去除或改變也不是一次就能完成的。關(guān)于獲能的時(shí)間，各種動(dòng)物不相同。地鼠精子體外獲能需2一3小時(shí)、小鼠1小時(shí)、大鼠6小時(shí)，人7小時(shí)；綿羊1.5小時(shí)，兔5小時(shí)[12]；牛20小時(shí)，豬36小時(shí)【13】。但對(duì)其本質(zhì)的揭示則是最近研究的結(jié)果，研究表明獲能過程中，精子的質(zhì)膜發(fā)生許多生化變化，包括周糖蛋白的移去或改變、內(nèi)部糖蛋白的重排、膜內(nèi)膽固醇的外流、膜內(nèi)某些磷脂的分布變化等。獲能和超激活都

5、需要外源Ca2的內(nèi)流，細(xì)胞內(nèi)Ca2升高，精子膜上有控制Ca2內(nèi)流的Ca2ATP酶和NaCa2交換裝置等。該過程中獲能因子從精子表面移去，從而使精子內(nèi)部Ca2濃度升高。Ca2的增加激活腺昔酸環(huán)化酶，滅活磷酸二脂酶，使細(xì)胞內(nèi)AMP濃度增加?！?】與透明帶結(jié)合并溶解糖蛋白。在頂體反應(yīng)過程中或頂體反應(yīng)后，具有受精能力的精子將脫離透明帶，它將穿透一個(gè)較厚的區(qū)帶切開一條與精子頭部等寬的通道。在這一過程中精子的活力、蛋白酶[6]以及糖基化酶很重要。蛋

6、白酶包括精子表面蛋白、膜錨定蛋白酶和頂體內(nèi)容物中可溶蛋白酶[7]。頂體反應(yīng)的重要性現(xiàn)在普遍認(rèn)為至少有兩個(gè)方面：一方面為釋放頂體酶使精子通過卵外的各種膜；另一方面為誘發(fā)赤道段或和頂體后區(qū)的質(zhì)膜發(fā)生生理變化以便隨后與卵質(zhì)膜發(fā)生融合【5】。3皮層反應(yīng)皮層反應(yīng)精卵融合后，皮質(zhì)顆粒內(nèi)容物胞吐，進(jìn)入卵周隙，即發(fā)生皮層反應(yīng)。至于精子與卵子作用，激活卵子的機(jī)理目前有兩種假說，一個(gè)假說認(rèn)為，精子表面的配位體與卵子膜上的受體作用介導(dǎo)這一過程。人們已從豚鼠精

7、子膜上分離出一種與精卵融合有關(guān)的蛋白質(zhì)即PH一勻蛋白它是由口兩個(gè)亞單位組成的異二聚體其中的口亞單位參與精子與卵子質(zhì)膜的結(jié)合及融合。4原核形成和融合原核形成和融合精子進(jìn)入卵后核膜崩解，染色質(zhì)去致密，同時(shí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂恢復(fù)，釋放第二極體。去致密的精子染色質(zhì)和卵子染色質(zhì)周圍重新形成核膜、雄原核和雌原核。原核剛形成時(shí)較小，隨之體積增大。在受精過程中，隨著精核去致密，魚精蛋白逐漸被組蛋白替代，其機(jī)理仍沒搞清。在大鼠卵母細(xì)胞中的蛋白分解酶能在體外

8、降解魚精蛋白，但在體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)中是否發(fā)生這一步驟仍不清楚。有一假說認(rèn)為，魚精蛋白磷酸化后，電荷發(fā)生變化而離去，但迄今為止仍沒有受精過程中魚精蛋白磷酸化的證據(jù)。大多數(shù)研究表明，原核形成以后DNA才開始復(fù)制。一般來講，雌原核和雄原核形成的速度無差異或差異不大。雌雄原核的靠近即配子配合是由微絲作用而實(shí)現(xiàn)的。研究表明，動(dòng)物兩性原核的融合過程可分為海膽型和馬蛔蟲型兩種類型，哺乳動(dòng)物屬于蛔蟲型。受精卵中雌雄原核并列存在于卵子中央時(shí)，可以看到兩種類型的