精子获能过程中蛋白酪氨酸磷酸化的研究进展

精子获能是精子发生顶体反应以及精卵结合受精前重要的生理过程,许多因素参与调节精子获能,其中精子蛋白酪氨酸磷酸化是精子运动力、精子超激活运动、精子获能等多种生理生化过程的重要调控因素。本文就目前有关精子蛋白酪氨酸磷酸化与精子获能之间的研究进展进行综述。     

酪氨酸磷酸化蛋白在体外获能猪精子上的分布

为研究猪精子获能过程中蛋白酪氨酸磷酸化的变化规律,将猪精子悬浮于改良的Tris缓冲液(mTBM)获能培养基中,在5%CO2孵箱37℃培养,以考马斯亮蓝染液染色为指标评价精子获能状态,用免疫荧光技术检测酪氨酸磷酸化的蛋白在精子上的分布。结果显示,随着获能的进行,发生蛋白酪氨酸磷酸化的精子占总精子的百分比增加,由未获能前35%增至获能1.5 h时的88%,酪氨酸磷酸化的蛋白分布变广,由精子头部扩增至精子头部、鞭毛主段和中段。     

哺乳动物获能精子蛋白酪氨酸磷酸化研究进展

哺乳动物成熟精子是一种高度分化的生殖细胞,获能后具有受精能力,其中酪氨酸磷酸化过程是获能过程中非常重要的环节,参与调控获能相关的顶体反应和超激活运动。精子获能分子机理研究有助于解决临床男性不育以及男性避孕问题,同时为牲畜体外人工授精技术应用提供理论支持。目前哺乳动物获能精子蛋白酪氨酸磷酸化的分子机制研究主要集中在信号通路、蛋白质种类鉴定、影响因素等方面。     

酪氨酸磷酸化在精子获能过程中的作用

在精子细胞发生顶体反应并使卵母细胞受精之前,获能是一个重要的生理先决条件。获能是精子在雌性生殖道中进一步成熟的复杂现象,其赋予精子以增强活性的能力,使精子能够与卵母细胞透明带（ZP）相互作用,进行顶体反应并与卵母细胞质膜融合,进而完成受精过程。然而精子获能的分子机制十分复杂,目前还未完全明确,但获能后的精子会有诸多结构及生化方面的变化,如蛋白酪氨酸磷酸化、精子膜胆固醇外流、活性氧的产生及精子膜超极化。蛋白质通过磷酸化或去磷酸化调节精子获能和顶体反应等一些重要的现象,这是精子到达、结合、穿透和融合卵母细胞所必需的过程。因此蛋白磷酸化是获能的一个非常重要的过程,尤其是在酪氨酸残基处的磷酸化是获能过程中发生的最重要的事件之一,且酪氨酸磷酸化可能是细胞中信号转导途径的主要甚至是唯一的指标。作者主要针对蛋白磷酸化、精子中酪氨酸磷酸化的发现、作用和定位,以及影响获能过程中酪氨酸磷酸化的几个因素进行阐述。     

猪精子获能前后细胞亚组分蛋白分离及酪氨酸磷酸化蛋白的鉴定

本研究对猪精子获能前后细胞亚组分蛋白进行分离以及对酪氨酸磷酸化蛋白进行鉴定,旨在为哺乳动物精子受精生物学研究奠定理论基础。利用动物精子体外获能培养、细胞亚组分分离技术及蛋白免疫印迹的方法,分离猪精子细胞亚组分蛋白及酪氨酸磷酸化蛋白鉴定。结果表明,猪精子经过获能培养后各项活力指标均得到显著提高,且与精子蛋白发生酪氨酸磷酸化修饰密切相关;获能精子中126、108、79ku的高分子量蛋白磷酸化程度明显高于未获能精子;分子质量约为25、47、50ku的膜蛋白及47ku胞浆蛋白发生酪氨酸磷酸化,其中25、47ku的膜蛋白酪氨酸磷酸化程度显著高于未获能精子(P<0.05);分子量约为23、37、42～50ku的核蛋白发生酪氨酸磷酸化,获能精子中23ku的核蛋白酪氨酸磷酸化程度显著高于未获能精子(P<0.05)。结果提示,猪精子细胞不同亚组分中,发生酪氨酸磷酸化修饰的蛋白以膜蛋白及核蛋白为主,同时有少量的胞浆蛋白。     

精子获能的分子机制及研究进展

哺乳动物的精子在刚射入雌性生殖道时,或从附睾取出后,并不具备受精能力,必须在雌性生殖道内经过一段时间,发生生理及形态学的变化才能获得受精能力,这一过程被称为精子获能[1]。精子获能是精     

哺乳动物精子获能机理及体外研究

精子获能是哺乳动物精卵融合之前必须经历的一个阶段。自发现精子获能现象以来,对精子获能机制的研究已取得一些进展,但仍有不少问题需要进一步研究。精子获能为体外受精研究获得突破性进展,为人类直接观察受精过程和研究受精机理奠定了基础。文章主要对精子获能的变化、机制及体外研究进行了综述。     

哺乳动物的精子获能及其鉴定

精子获能是精卵结合的前提,是哺乳动物受精过程中的关键环节。精子获能的发现促使体外授精研究取得了突破性进展,为人类研究受精机理奠定了基础。本文从体内、体外两方面论述了哺乳动物精子获能的培养方法,并且对精子获能的评价方法进行了综述。     

影响哺乳动物精子体外获能的因素

精子的体外获能是哺乳动物体外受精技术中的关键环节之一。笔者阐述了温度、培养液的pH值、渗透压、动物的种类及培养液的组成对精子体外获能的影响。     

不同浓度Ca2+对塔里木马鹿冻融精子体外获能及蛋白酪氨酸磷酸化的影响

为探讨不同浓度Ca²⁺对马鹿精子体外获能的影响,本研究以塔里木马鹿冻融精子为试验材料,将精子分别悬浮于含不同浓度Ca²⁺（0、1.1、2.2、3.5、5.0 mmol/L）的台氏液（sp-TALP液）中,在培养0、2、4 h时,采用金霉素（CTC）染色法评价精子获能状态,采用SDS-PAGE分离精子膜蛋白,进行免疫印迹分析,检测酪氨酸磷酸化蛋白的表达水平。结果表明,Ca²⁺浓度为1.1、2.2 mmol/L有利于精子活力的维持（P<0.05）,精子获能率极显著高于对照组和高浓度组（3.5、5.0 mmol/L;P<0.01）,精子存活时间最长（P<0.01）,但高浓度Ca²⁺（5.0 mmol/L）对精子活力具有显著抑制作用（P<0.05）,精子获能率极显著低于低浓度组（P<0.01）,精子存活时间最短（P<0.01）;另外,随着培养时间的推移精子发生酪氨酸磷酸化蛋白的表达水平有所不同,培养2、4 h时,1.1 mmol/L组精子蛋白磷酸化水平极显著高于其他各组（P<0.01）,高浓度Ca²⁺（3.5、5.0 mmol/L）组酪氨酸磷酸化蛋白的表达水平极显著下降（P<0.01）。结果表明,塔里木马鹿精子体外获能所需的适宜Ca²⁺浓度为1.1 mmol/L,且获能过程中Ca²⁺的存在是必要的。     

牛精子体外获能的研究进展

文章从精子体外获能的分子机制和体外获能的影响因素等两个方面对牛精子体外获能的发展现状作了比较全面的概括.同时指出了各种处理精子方法的优缺点.并指出了牛精子体外获能的研究价值和意义.     

Sperm mitochondrial regulation in motility and fertility in horses

The biological nature of age‐related declines in fertility in males of any species, including stallions, has been elusive. In horses, the economic costs to the breeding industry are frequently extensive. Mitochondrial function in ejaculated sperm, which is essential for sperm motility, is reflected by adenosine triphosphate production, mitochondrial oxidative efficiency and production of reactive oxygen species, and that this balance may become compromised in ageing stallions and during the process of cryopreservation. This presentation will focus on mitochondrial integrity and function as an avenue for understanding the pathophysiology of sperm when undergoing cryopreservation and male ageing. We discuss the importance of understanding the differences and similarities of sperm mitochondria to that of somatic cells regarding structure and mitochondrial biochemistry relating to sperm function. The roles of oxidative phosphorylation and glycolysis in sperm mitochondria are outlined as is the method of determining oxygen consumption and calcium homoeostasis in sperm mitochondria. Further, we outline the role of oxidative stress and reactive oxygen species.     

钙离子浓度对绵羊精子获能的影响

为探讨钙离子浓度对绵羊精子获能的影响,将绵羊精子在不同钙离子浓度的绵羊输卵管合成液（SOF液）中培养,并用钙离子载体A23187进行诱导。结果发现,不同钙离子浓度对绵羊精子的影响差别不明显,经A23187诱导后,1.7 mmol/L组和2 mmol/L组的顶体反应率（AR）与其他组有显著差异（P<0.05）,1.7 mmol/L浓度中,绵羊精子存活时间为16 h,2 mmol/L浓度中的存活时间为10 h,因此认为绵羊精子获能的适宜钙离子浓度为1.7 mmol/L,且获能过程中钙离子的存在是必要的。     

不同培养液对蓝狐精子体外获能效果的比较试验

采用上游法分离优化精子,用mTyrod’s液(T)、BO液(B)以及高渗液(HIS)3种不同培养液,在5%CO2的培养箱中进行获能培养,获能培养时间为6h。利用考马斯亮蓝染色法检测精子顶体反应率,伊红-苯胺黑染色法检测活精子比率以及观测法检测精子活力。在培养的0、1、2、4、6h时分别检测上述指标并统计分析,从而筛选出适合蓝狐精子体外获能的培养液。结果显示:B培养液优于T、HIS培养液,最佳获能培养时间t≥6h;HIS可以提高精子顶体反应率,但较高的渗透压不利于精子保存,不建议使用。     

肝素浓度对辽宁绒山羊精子体外获能的影响

在TALP液中添加不同浓度(25、50、100μg/mL)的肝素对辽宁绒山羊精子进行获能处理,在显微镜下检测处理1、2、3、4、5h后的精子活力,用考马斯亮蓝染色法检测获能处理0.5、1、2、4h后的精子获能状况,探讨肝素浓度对绒山羊精子活力、存活时间、获能率的影响。结果发现,在38.5℃、5%CO2、饱和湿度条件下,精子活力随肝素浓度升高而下降,3 h以后25μg/mL肝素组精子活力显著高于其它肝素组(P<0.05)。添加肝素组获能率显著高于对照组(P<0.05),各肝素组精子获能率差异不显著(P>0.05)。对照组精子存活时间最长,25μg/mL肝素组精子存活时间为10.12 h,显著高于其它两组(P<0.05)。表明25μg/mL肝素处理辽宁绒山羊精子体外获能较为适宜。