科学家发现,人类卵子对某些人的精子更喜爱,甚至为其开后门

在人类的细胞当中 , 生殖细胞可以说是充满了最多的奥秘的 , 比如科学家曾经发现 , 卵子会挑选自己心仪的精子 , 而精子为了获取卵子的青睐 , 就需要通过层层比试 。
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为此 , 人类精子在游向卵子的过程中能利用尾部获得力量 。 来自英国的研究人员发现 , 健康精子的尾部覆盖着一个强化层 , 这使它们能够做出强有力且有节奏地摆动尾部 , 从而冲破宫颈的黏液屏障 。
据统计 , 在受孕期间 , 男性释放的5500万个的精子中 , 只有大约15个精子能够通过生殖道 。 宫颈黏液的黏稠度是水的100倍 , 使得卵子与精子的结合成为自然界中最艰难的选择挑战之一 。
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精子尾部由大约1000个组件构成 , 包括被称为微管蛋白(tubulin)的结构 , 它们是组成微管的主要成分 。 附着在这些微管上的是一类能够移动的分子 , 称为马达蛋白(motorprotein) 。 这些分子的移动促成了精子尾部的拉伸和弯曲 , 从而使精子游动起来 。 精子尾部的能量来自线粒体 。 众所周知 , 线粒体是细胞中产生能量的发电站 。
不过 , 由于没有中枢神经系统来决定如何运动和何时运动 , 因此控制精子运动的因素仍然是一个科学谜题 。 “我们知道 , 就像我们的手臂和双腿一样 , 精子也具有微小的肌肉 , 使它们可以将尾部弯曲 , 但没有人知道尾部的这一切是如何在纳米尺度上精心组织的 。
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而当通过挑战的精子来到卵子面前 , 其实胜负早已揭晓 , 卵子会挑选自己最心仪的精子 , 然后立即释放出卵泡液(卵泡液是在卵子发育和释放过程中包围着卵泡的富含营养的液体 , 精子必须游过卵泡液才能到达未受精卵) , 它诱导具备极强基因相容性的精子靠近它并结束这一择偶过程 , 而其他精子则会因为卵泡液前进受阻 , 惨遭失败 。
科学家通过从16对接受生育治疗的夫妻中采集了卵泡液和精子样本 , 然后通过不同的组合放在一起 , 科学家发现 , 虽然人类自身选择了配偶 , 但是不代表配偶的精子也能够得到卵子的垂青 , 卵子并不总是与女性对伴侣的选择一致 。 当比较两个男人的精子时 , 卵子从中意的男人那里吸引的精子要多出18%到40% 。
科学家发现,人类卵子对某些人的精子更喜爱,甚至为其开后门】因为只有一颗精子能够和卵子结合 , 这也就大大提高了卵子被自己喜欢的精子受孕的几率 , 这可以说是堂而皇之的“开后门” 。 而卵子喜欢男性的标准究竟是什么?科学家目前还处于研究之中 。
这也导致了一些人生育能力正常 , 但是却无法怀孕 。
在挑选完心仪的配偶之后 , 卵子就需要对精子进行身份识别 , 判断是否是来自人类 , 精子也是如此 , 精子膜表面与卵子透明带表面都有特殊的相互识别装置 , 精子与卵子相遇、互相识别并融合成新一代的生命 , 是人体60万亿细胞中会发生的最重要事件之一 。 科学家长期以来都在寻找精卵膜融合事件的重要因子 。 2005年 , 科学家发现了新蛋白质lzumo1 , 其作用是让精子和卵子在受精时融合 , 而这个蛋白质也决定了雄性的生殖能力 , 而英国研究人员究人员找到了卵细胞与精子细胞表面蛋白质lzumo1结合的受体Folr4 , 正是lzumo1与Folr4的结合完成了卵子的受精过程 。
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在成功结合之后 , 它们会释放“锌焰火”庆祝 , 2011年 , 任职于西北大学的研究人员TeresaWoodruff和同事通过化学和物理探针 , 首次发现小鼠的卵子在成熟过程中会吸收近20亿个锌离子 , 并将它们存储在卵子透明带的囊泡(也称为皮层颗粒)中 。 而在受精卵形成时 , 这些锌离子会向外喷射 , 触发一场令人惊艳的“锌焰火” 。 他们采用一种能够在活细胞内追踪锌运动的新型荧光传感器 , 一窥卵细胞的储锌能力——卵细胞内约有8千个储锌区 , 每个区域约含100万个锌原子 。 受精之后 , 这些小小的“烟花”持续了约两个小时 。
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经过了10年的研究 , 2021年 , 一篇发表在国际顶级科学期刊《自然-化学》的论文详细揭示了这个现象 。
研究人员发现 , 从精子进入卵子的位点开始 , 受精卵内的钙离子会反复升高 , 这个过程也称为“钙离子振荡” , 能激活卵细胞 。 与此同时 , 锌离子也会开始从皮层颗粒中释放出来 。 囊泡之中数以十亿计的锌原子 , 会像烟花一样瞬间被点燃爆发出去 , 发出一阵惊天大闪光 。