哺乳動物受精作用的研究進展

1、哺乳動物受精作用的研究進展哺乳動物受精作用的研究進展摘要：摘要：哺乳動物的受精作用是一個復雜的過程，包括一系列特異性的生理生化反應機制，也是人們長期以來研究的熱點問題。本文從受精過程中精子的獲能、頂體反應、皮層反應、原核形成和融合、精卵識別等方面簡單闡述近些年來哺乳動物受精作用的研究結果。關鍵詞：關鍵詞：哺乳動物；受精作用；進展哺乳動物的受精是指精子和卵子相互結合而形成新的合子的過程。它即是胚胎發(fā)育的開始，也是一個新生命的起點。精子繼承

2、了父本的遺傳物質，卵母細胞繼承了母本的遺傳物質，通過相互融合和進一步發(fā)育形成具有父母雙親遺傳性狀的子代個體。受精這一雌雄配子間一系列復雜、有序、協(xié)調的相互作用過程，不僅涉及到諸多的理論問題，而且與當今人類的節(jié)育和不育以及提高動物繁殖力密切相關。因而它歷來就是生物學領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、皮層反應、原核形成和融合、精卵識別等內容。1精子獲能精子獲能是在50年代就被發(fā)現(xiàn)的，指哺乳動物剛射出的精子盡管運

3、動活躍但不能使卵子受精只有在雌性生殖道中停留一段時間后才能獲得受精能力。獲能是一個十分復雜的生命現(xiàn)象，它是頂體反應的前奏，而后者又是受精的必要條件。哺乳動物（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，精卵才能結合從而實現(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（兔和人），獲能始自陰道，最有效部位是在子

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

5、需要外源Ca2的內流，細胞內Ca2升高，精子膜上有控制Ca2內流的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，使細胞內AMP濃度增加。【2】與透明帶結合并溶解糖蛋白。在頂體反應過程中或頂體反應后，具有受精能力的精子將脫離透明帶，它將穿透一個較厚的區(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容物中可溶蛋白酶[7]。頂體反應的重要性現(xiàn)在普遍認為至少有兩個方面：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)的質膜發(fā)生生理變化以便隨后與卵質膜發(fā)生融合【5】。3皮層反應皮層反應精卵融合后，皮質顆粒內容物胞吐，進入卵周隙，即發(fā)生皮層反應。至于精子與卵子作用，激活卵子的機理目前有兩種假說，一個假說認為，精子表面的配位體與卵子膜上的受體作用介導這一過程。人們已從豚鼠精

7、子膜上分離出一種與精卵融合有關的蛋白質即PH一勻蛋白它是由口兩個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膜的結合及融合。4原核形成和融合原核形成和融合精子進入卵后核膜崩解，染色質去致密，同時卵母細胞減數(shù)分裂恢復，釋放第二極體。去致密的精子染色質和卵子染色質周圍重新形成核膜、雄原核和雌原核。原核剛形成時較小，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，其機理仍沒搞清。在大鼠卵母細胞中的蛋白分解酶能在體外

8、降解魚精蛋白，但在體內細胞質中是否發(fā)生這一步驟仍不清楚。有一假說認為，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現(xiàn)的。研究表明，動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，哺乳動物屬于蛔蟲型。受精卵中雌雄原核并列存在于卵子中央時，可以看到兩種類型的