如果把精子比作赛马,我们能提前发现种子选手吗

数百万精子进入赛道,但是只有一个能成为冠军。如果把精子大赛看做是赛车或赛马,我们能够提前押中冠军吗?

现在,耶鲁大学的研究人员已经发现,获胜的精子具有一些关键的分子特征,这些特征使它们与败犬精子区别开来。相关论文发表在12月1日的eLife上。

精子的尾巴上嵌有钙离子通道,有助于精子通过雌性的生殖跑道。这些钙通道的每个孔最多可由四个亚基CatSper分子构成,它们共同发挥功能,例如控制精子的动作和导航。

研究人员开玩笑地将它们描述为精子的赛车条纹(斑马赛车,车手在赛车上喷绘醒目条纹以显示个性)。

由细胞和分子生理学助理教授Jean-Ju Chung领导的耶鲁团队发现,形成这些赛车条纹的亚基对精子胜负至关重要。

Chung的实验室使用3-D分子成像和人工神经网络建模,设计了一种可视化跟踪和定量分析方法。他们发现,跑完全程的精子具有完整的Catsper1亚基通道。其他精子可能会丢失了完整的CatSper1,从而失去功能正常的离子通道。这些精子失去了动力,被抛在后面。

优势精子还具有其他特征:它们的精子头上在一开始就失去了一个被称为顶体的帽状结构,这可能是使卵受精的前奏。

对精子的分子标志和生殖道内相互作用的深入研究助于为不育症或反方向应用的男性避孕方法提供新的灵感。在不育男性的CatSper基因中发现了突变,所以那可能是生育治疗的标靶。

Chung说,由于CatSper通道是精子正常运作所必需的,因此阻断它可以导致非荷尔蒙避孕药的发展,并且对男性和女性的副作用降至最小。

原文:https://phys.org/news/2020-12-sperm-stripes.html

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