哺乳动物精子线粒体研究进展

哺乳动物精子线粒体是维持精子活力的关键细胞器,对精子超激活运动、获能、顶体反应及受精等过程起到重要的调节作用。哺乳动物精子线粒体特有的形态特征与特异性酶异构体使其具有独特动力学和调节特性。精子线粒体中发生的氧化磷酸化过程是维持精子运动的重要途径,该过程产生的活性氧对精子功能的维持具有重要作用,但过量可能导致精子损伤,加速精子凋亡。哺乳动物精子质膜磷脂酰丝氨酸外翻和相关半胱氨酸蛋白酶激活级联反应引起细胞凋亡。区别于体细胞线粒体,精子线粒体钙信号可能并未参与精子固有的凋亡途径,作为衡量线粒体功能的敏感指标,其对线粒体膜电位和耗氧量的检测研究至关重要。哺乳动物精子线粒体具有自身的遗传系统,线粒体基因拷贝数可能作为无创衡量精子质量和受精能力的标记。作者重点阐述了哺乳动物精子线粒体的结构、线粒体鞘的形成及其生物功能,包括发生在线粒体中的氧化磷酸化过程、活性氧对精子的利与弊、线粒体参与钙稳态与细胞凋亡过程;介绍了线粒体膜电位和耗氧量的检测,简述了线粒体基因组的研究进展,为进一步探讨线粒体所涉及的精子功能机制奠定基础。