获能和顶体反应教案课件.pptx
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1、会计学1获能和顶体反应获能和顶体反应2第1页/共50页3国家中长期科学和技术发展规划纲要国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-20202006-2020)六、基础研究六、基础研究 4.4.重大科学研究计划重大科学研究计划 (4 4)发育与生殖研究)发育与生殖研究第2页/共50页4第3页/共50页5一一.精子获能精子获能 哺乳动物精子在离开雄性生哺乳动物精子在离开雄性生殖道时,还不能立即与卵子受精。殖道时,还不能立即与卵子受精。它必须在雌性生殖道内经历一段它必须在雌性生殖道内经历一段成熟过程,才获得受精能力。成熟过程,才获得受精能力。这这一现象称为获能(一现象称为获能(19511951年张
2、民觉年张民觉和和AustinAustin)。)。第4页/共50页6 体外获能体外获能 体内获能的研究常受到某些条件体内获能的研究常受到某些条件的限制。从雌性生殖道内特别是输卵的限制。从雌性生殖道内特别是输卵管内回收到的精子数量太少,不易检测管内回收到的精子数量太少,不易检测获能精子化学成分的改变。因此获能精子化学成分的改变。因此,研究研究精子获能一般采用体外获能的方法。精子获能一般采用体外获能的方法。第5页/共50页7第6页/共50页8影响获能的一些因素影响获能的一些因素(温度、温度、pHpH、渗透压、渗透压)大多数动物精子体外获能的温度为大多数动物精子体外获能的温度为37373838。有的动
3、物。有的动物(猪和羊猪和羊)精子获能的精子获能的最佳温度为最佳温度为3939。第7页/共50页9 获能的最适获能的最适pHpH为为7.4 7.4 8.0 8.0。低。低于于6.76.7时获能时间大大延长;豚鼠精时获能时间大大延长;豚鼠精子子pHpH低于低于7.67.6时则获能时间需时则获能时间需24 h24 h。pHpH高于高于8.28.2时,可缩短精子获能时间,时,可缩短精子获能时间,但不利于精子生存。但不利于精子生存。第8页/共50页10 渗透压对精子获能也产生重渗透压对精子获能也产生重要影响。低于要影响。低于270 mOsm270 mOsmkg kg H2O 或高于或高于343 mOsm
4、343 mOsmkg kg H2O 则影响则影响精子获能进程。最适宜的渗透压精子获能进程。最适宜的渗透压为为295295310 mOsm310 mOsmkgkgH H2 2O O 第9页/共50页11获能的种间和种内差异获能的种间和种内差异 体外获能所需要的时间,种间存在体外获能所需要的时间,种间存在着较大差异。在一些种类动物获能最短着较大差异。在一些种类动物获能最短时间为时间为0.5-1h0.5-1h如小鼠;另一些种类生如小鼠;另一些种类生物则需要物则需要7 78h8h,如兔及人。,如兔及人。第10页/共50页12精子获能的异质性精子获能的异质性 从同一个体射出的所有精子并不是从同一个体射出
5、的所有精子并不是同时发生获能。一些精子获能较快,另同时发生获能。一些精子获能较快,另一些则较慢,即所谓获能上的一些则较慢,即所谓获能上的“异质性异质性”或非均一性。或非均一性。第11页/共50页13精子获能的可逆性精子获能的可逆性 张民觉张民觉(1958)(1958)最早发现精子获能是一个可最早发现精子获能是一个可逆过程,获能精子一旦与精浆和附睾液接触,逆过程,获能精子一旦与精浆和附睾液接触,又可去获能又可去获能(decapcitation)(decapcitation)。如果把去获能的。如果把去获能的精子转移到雌性生殖道中,并使之停留一段时精子转移到雌性生殖道中,并使之停留一段时间,精于又可
6、重新获能。表明精浆和附睾液中间,精于又可重新获能。表明精浆和附睾液中存在着一种去获能因子存在着一种去获能因子(decapcitation factor,DF)DF)。如用超速离心除去如用超速离心除去DFDF,精子也可重新获得受精,精子也可重新获得受精能力。表明能力。表明DFDF参与获能的调节。一般认为参与获能的调节。一般认为DFDF是是一种糖蛋白。一种糖蛋白。第12页/共50页14获能期间精子出现的各种变化获能期间精子出现的各种变化1.1.胆固醇是维持细胞正常结构和功能所胆固醇是维持细胞正常结构和功能所必需的成分。质膜脂质双层内有丰富的必需的成分。质膜脂质双层内有丰富的胆固醇。获能期间精子质膜
7、胆固醇外流。胆固醇。获能期间精子质膜胆固醇外流。精子质膜胆固醇的丧失可使膜蛋白的分精子质膜胆固醇的丧失可使膜蛋白的分布发生改变布发生改变;可使膜的通透性发生改变可使膜的通透性发生改变,进而促进获能。进而促进获能。第13页/共50页15 人输卵管液中含有的白蛋白人输卵管液中含有的白蛋白(HSA)(HSA),能,能结合并移去胆固醇;输卵管液高浓度的高结合并移去胆固醇;输卵管液高浓度的高密度脂蛋白密度脂蛋白(HDL)(HDL)可直接诱导胆固醇外流,可直接诱导胆固醇外流,其作用比白蛋白更强其作用比白蛋白更强.在精子体外获能时,在精子体外获能时,获能液中的牛血清白蛋白获能液中的牛血清白蛋白(BSA)(B
8、SA),在有,在有HCOHCO3 3-存在时可与胆固醇结合,以浓度依赖方式存在时可与胆固醇结合,以浓度依赖方式刺激胆固醇外流。刺激胆固醇外流。第14页/共50页16获能期间精子出现的各种变化获能期间精子出现的各种变化2.2.胞内离子的改变胞内离子的改变 精子获能期间一些胞外精子获能期间一些胞外CaCa2+2+进入胞进入胞内,胞内内,胞内CaCa2+2+逐步升高,并呈时间依逐步升高,并呈时间依赖关系赖关系.HCO.HCO3 3-浓度增加浓度增加.Ca.Ca2+2+和和HCOHCO3 3-均能刺激腺苷酸环化酶均能刺激腺苷酸环化酶(AC)(AC)合成合成cAMPcAMP,胞内,胞内cAMPcAMP升
9、高进而促进精子获升高进而促进精子获能能.第15页/共50页173.3.活性氧活性氧第16页/共50页184.4.磷酸化磷酸化第17页/共50页第18页/共50页第19页/共50页21检测精子获能的方法检测精子获能的方法 超激活运动超激活运动 顶体反应顶体反应 精子穿卵试验精子穿卵试验(SPA)(SPA)CTC CTC法法第20页/共50页22超激活运动超激活运动(hyperactivated motility,HAM)(hyperactivated motility,HAM)精子一旦获能精子一旦获能,其运动类型发生显著改变其运动类型发生显著改变,精子头精子头部侧摆幅度和频率明显增加部侧摆幅度和
10、频率明显增加,而尾部振幅加大而尾部振幅加大,频率加频率加快快,呈现一种特殊的超激活运动或鞭打样运动呈现一种特殊的超激活运动或鞭打样运动(whiplash motility)(whiplash motility)。HAMHAM系受精前精子为了适应系受精前精子为了适应受精需要而发生的一类特殊的运动类型。受精需要而发生的一类特殊的运动类型。Yanagimachi(1970)Yanagimachi(1970)首先在仓鼠精子获能时观察到这首先在仓鼠精子获能时观察到这种现象。种现象。HAM HAM对于精子穿越输卵管峡部对于精子穿越输卵管峡部,克服输卵管上皮细克服输卵管上皮细胞的阻力胞的阻力,最后穿过卵丘细
11、胞及其细胞外基质和透明最后穿过卵丘细胞及其细胞外基质和透明带起着重要的作用。带起着重要的作用。第21页/共50页23顶体反应顶体反应(acrosome reaction,AR)(acrosome reaction,AR)获能后的精子在生理性诱导物如透明获能后的精子在生理性诱导物如透明带、孕酮带、孕酮,或非生理性诱导物如钙离子载或非生理性诱导物如钙离子载体体A23187A23187的诱导下的诱导下,可发生顶体反应可发生顶体反应,即即精子质膜与顶体外膜融合释放顶体内容精子质膜与顶体外膜融合释放顶体内容物。物。第22页/共50页24第23页/共50页25第24页/共50页第25页/共50页考马氏亮蓝
12、染色法考马氏亮蓝染色法第26页/共50页28精子穿卵试验精子穿卵试验(sperm penetration(sperm penetration of zona-free hamster egg assay)of zona-free hamster egg assay)将除去了透明带的仓鼠卵子与获能处将除去了透明带的仓鼠卵子与获能处理后的精子混合培养理后的精子混合培养,观察穿入卵子的精观察穿入卵子的精子数目子数目.第27页/共50页29CTC(chlortetracycline)CTC(chlortetracycline)法法 CTC CTC是一种抗菌素即金霉索。它可根据精是一种抗菌素即金霉索。它
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