精子獲能的分子機(jī)理

1ppt課件精子獲能的分子機(jī)理1ppt課件

射出的精子當(dāng)經(jīng)過雌性動(dòng)物生殖道時(shí)必須經(jīng)歷生理變化，這樣才能與卵子結(jié)合。精子這一系列的生物和功能的改變就叫做精子獲能。積累的證據(jù)表明啟動(dòng)精子獲能是從膽固醇流出精子質(zhì)膜開始。膽固醇的流出改變了質(zhì)膜的通透性和流動(dòng)性從而引起了鈣離子的內(nèi)流，離子的內(nèi)流作為一個(gè)級(jí)聯(lián)信號(hào)開啟并導(dǎo)致了精子獲能。然而這個(gè)鈣離子信號(hào)所產(chǎn)生的精確機(jī)制仍然不是很清楚，所以還需要大家的進(jìn)一步的課余深入探討。

摘要2ppt課件射出的精子當(dāng)經(jīng)過雌性動(dòng)物生殖道時(shí)必須經(jīng)歷生理

精子獲能的發(fā)現(xiàn)：哺乳動(dòng)物的精子在剛射入雌性生殖道時(shí),或從附睪取出時(shí),并不具備受精能力,必需在雌性生殖道內(nèi)經(jīng)過一段時(shí)間,發(fā)生生理及形態(tài)學(xué)的變化才能獲得受精能力,這一現(xiàn)象是被美籍華人科學(xué)家張明覺和澳大利亞科學(xué)家Austin發(fā)現(xiàn)的,后來被Austin稱為精子獲能（SpermCapacitation）。這一現(xiàn)象中精子發(fā)生很多生理生化改變，包括一些精子內(nèi)部和表面的一些變化，如：精漿蛋白的移除、糖蛋白被吸收到精子的表面和精子質(zhì)膜的改變。3ppt課件精子獲能的發(fā)現(xiàn)：哺乳動(dòng)物的精子在剛射入雌性生殖

哺乳動(dòng)物的精子包含兩個(gè)部分：（1）含有頂體的頭部（頭的前部）和頂體后環(huán)區(qū)域（頭的后部）；（2）包含主段，中段和尾段的鞭毛[2]。精子的獲能是通過一系列的膜性能的改變和精子頭部和尾部多種酶激活從而激活細(xì)胞信號(hào)通路的結(jié)果。4ppt課件哺乳動(dòng)物的精子包含兩個(gè)部分：（1）含有頂

精子的獲能主要分為兩類體內(nèi)獲能：精子體內(nèi)獲能的最初改變包括（1）精漿蛋白的移除，糖蛋白被吸收到精子的表面；（2）經(jīng)過雌性動(dòng)物生殖道時(shí)精子表面分子的改變。精子獲能主要是精子質(zhì)膜蛋白發(fā)生多種分子變化和甾醇類物質(zhì)（主要是膽固醇）的變化改變了精子質(zhì)膜的性質(zhì)。膽固醇的流出改變了膜的通透性和流動(dòng)性導(dǎo)致了離子的流入，從而激活了細(xì)胞內(nèi)第二信使[1,4,15]。總之，在獲能的過程中，這些改變引起了精子蛋白激酶的激活，蛋白酪氨酸磷酸化從而激活精子。5ppt課件精子的獲能主要分為兩類5ppt課件

體外獲能:射出的精子或者附睪尾部的精子也能在體外進(jìn)行受精，只需放在含有牛血清蛋白、能量物質(zhì)和電解質(zhì)的混合液中即能獲能。白蛋白是雌性生殖道內(nèi)分泌的主要蛋白質(zhì)，同時(shí)也是體內(nèi)和體外獲能的關(guān)鍵物質(zhì)。這種蛋白質(zhì)被認(rèn)為是通過促進(jìn)甾醇類（主要是膽固醇）從精子質(zhì)膜流出從而啟動(dòng)精子獲能。甾醇類物質(zhì)的流出導(dǎo)致了膜性質(zhì)的改變，增加了膜的通透性和流動(dòng)性，造成了鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流入，同時(shí)激活了細(xì)胞內(nèi)的第二信使。6ppt課件體外獲能:射出的精子或者附睪尾部的精子77ppt課件77ppt課件8影響獲能的一些因素(溫度、pH、滲透壓)

大多數(shù)動(dòng)物精子體外獲能的溫度為37—38℃。有的動(dòng)物(豬和羊)精子獲能的最佳溫度為39℃。

8ppt課件8影響獲能的一些因素(溫度、pH、滲透壓)8ppt課件9

獲能的最適pH為7.4—8.0。低于6.7時(shí)獲能時(shí)間大大延長；豚鼠精子pH低于7.6時(shí)則獲能時(shí)間需24h。pH高于8.2時(shí)，可縮短精子獲能時(shí)間，但不利于精子生存。

9ppt課件9獲能的最適pH為7.4—8.0。低于6.7時(shí)獲10

滲透壓對(duì)精子獲能也產(chǎn)生重要影響。低于270mOsm／kgH2O

或高于343mOsm／kgH2O

則影響精子獲能進(jìn)程。最適宜的滲透壓為295～310mOsm／kgH2O

10ppt課件10滲透壓對(duì)精子獲能也產(chǎn)生重要影響。低于270mO

正如上所述，鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流入啟動(dòng)了一個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。它包括以下幾方面：（a）腺苷酸環(huán)化酶的激活和環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的生成；（b）蛋白激酶A或者其它激酶激活；（c）精子分子的一個(gè)子集發(fā)生蛋白酪氨酸磷酸化。因此，或許我們可以通過識(shí)別精子獲能時(shí)或者獲能過的精子的酪氨酸磷酸化分子來研究精子獲能的信號(hào)通路。11ppt課件正如上所述，鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流12ppt課件12ppt課件

除了膽固醇的流出和鈣離子以及碳酸氫根負(fù)離子的流入外，另外一個(gè)導(dǎo)致獲能的重要改變就是精子質(zhì)膜的成分和分布的改變。失去了膽固醇降低了質(zhì)膜上膽固醇/磷脂的比例。有證據(jù)表明精子獲能前后精子質(zhì)膜上的磷脂總量是沒有變化的，但在質(zhì)膜內(nèi)外的分布卻是有變化的。更進(jìn)一步說，有證據(jù)表明在精子獲能時(shí)，精子質(zhì)膜的磷脂發(fā)生甲基化[1]。因此，我們有理由可以假設(shè)精子獲能時(shí)質(zhì)膜經(jīng)歷了一些生化變化并重新定位13ppt課件除了膽固醇的流出和鈣離子以及碳酸氫根負(fù)離14檢測(cè)精子獲能的方法

超激活運(yùn)動(dòng)頂體反應(yīng)精子穿卵試驗(yàn)(SPA)CTC法下面介紹兩種14ppt課件14檢測(cè)精子獲能的方法14ppt課件15超激活運(yùn)動(dòng)(hyperactivatedmotility,HAM)

精子一旦獲能,其運(yùn)動(dòng)類型發(fā)生顯著改變,精子頭部側(cè)擺幅度和頻率明顯增加,而尾部振幅加大,頻率加快,呈現(xiàn)一種特殊的超激活運(yùn)動(dòng)或鞭打樣運(yùn)動(dòng)(whiplashmotility)。HAM系受精前精子為了適應(yīng)受精需要而發(fā)生的一類特殊的運(yùn)動(dòng)類型。Yanagimachi(1970)首先在倉鼠精子獲能時(shí)觀察到這種現(xiàn)象。

HAM對(duì)于精子穿越輸卵管峽部,克服輸卵管上皮細(xì)胞的阻力,最后穿過卵丘細(xì)胞及其細(xì)胞外基質(zhì)和透明帶起著重要的作用。15ppt課件15超激活運(yùn)動(dòng)(hyperactivatedmotilit16頂體反應(yīng)(acrosomereaction,AR)

獲能后的精子在生理性誘導(dǎo)物如透明帶、孕酮,或非生理性誘導(dǎo)物如鈣離子載體A23187的誘導(dǎo)下,可發(fā)生頂體反應(yīng),即精子質(zhì)膜與頂體外膜融合釋放頂體內(nèi)容物。16ppt課件16頂體反應(yīng)(acrosomereaction,AR17獲能期間精子出現(xiàn)的各種變化1.膽固醇是維持細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)和功能所必需的成分。質(zhì)膜脂質(zhì)雙層內(nèi)有豐富的膽固醇。獲能期間精子質(zhì)膜膽固醇外流。精子質(zhì)膜膽固醇的喪失可使膜蛋白的分布發(fā)生改變;可使膜的通透性發(fā)生改變,進(jìn)而促進(jìn)獲能。17ppt課件17獲能期間精子出現(xiàn)的各種變化17ppt課件18

人輸卵管液中含有的白蛋白(HSA)，能結(jié)合并移去膽固醇；輸卵管液高濃度的高密度脂蛋白(HDL)可直接誘導(dǎo)膽固醇外流，其作用比白蛋白更強(qiáng).在精子體外獲能時(shí)，獲能液中的牛血清白蛋白(BSA)，在有HCO3-

存在時(shí)可與膽固醇結(jié)合，以濃度依賴方式刺激膽固醇外流。18ppt課件18人輸卵管液中含有的白蛋白(HSA)，能結(jié)合并移去19獲能期間精子出現(xiàn)的各種變化2.胞內(nèi)離子的改變精子獲能期間一些胞外Ca2+進(jìn)入胞內(nèi)，胞內(nèi)Ca2+逐步升高，并呈時(shí)間依賴關(guān)系.HCO3-濃度增加.Ca2+和HCO3-均能刺激腺苷酸環(huán)化酶(AC)合成cAMP，胞內(nèi)cAMP升高進(jìn)而促進(jìn)精子獲能.19ppt課件19獲能期間精子出現(xiàn)的各種變化19ppt課件Thanks20ppt課件20ppt課件精子獲能的分子機(jī)理

21ppt課件精子獲能的分子機(jī)理1ppt課件

射出的精子當(dāng)經(jīng)過雌性動(dòng)物生殖道時(shí)必須經(jīng)歷生理變化，這樣才能與卵子結(jié)合。精子這一系列的生物和功能的改變就叫做精子獲能。積累的證據(jù)表明啟動(dòng)精子獲能是從膽固醇流出精子質(zhì)膜開始。膽固醇的流出改變了質(zhì)膜的通透性和流動(dòng)性從而引起了鈣離子的內(nèi)流，離子的內(nèi)流作為一個(gè)級(jí)聯(lián)信號(hào)開啟并導(dǎo)致了精子獲能。然而這個(gè)鈣離子信號(hào)所產(chǎn)生的精確機(jī)制仍然不是很清楚，所以還需要大家的進(jìn)一步的課余深入探討。

摘要22ppt課件射出的精子當(dāng)經(jīng)過雌性動(dòng)物生殖道時(shí)必須經(jīng)歷生理

精子獲能的發(fā)現(xiàn)：哺乳動(dòng)物的精子在剛射入雌性生殖道時(shí),或從附睪取出時(shí),并不具備受精能力,必需在雌性生殖道內(nèi)經(jīng)過一段時(shí)間,發(fā)生生理及形態(tài)學(xué)的變化才能獲得受精能力,這一現(xiàn)象是被美籍華人科學(xué)家張明覺和澳大利亞科學(xué)家Austin發(fā)現(xiàn)的,后來被Austin稱為精子獲能（SpermCapacitation）。這一現(xiàn)象中精子發(fā)生很多生理生化改變，包括一些精子內(nèi)部和表面的一些變化，如：精漿蛋白的移除、糖蛋白被吸收到精子的表面和精子質(zhì)膜的改變。23ppt課件精子獲能的發(fā)現(xiàn)：哺乳動(dòng)物的精子在剛射入雌性生殖

哺乳動(dòng)物的精子包含兩個(gè)部分：（1）含有頂體的頭部（頭的前部）和頂體后環(huán)區(qū)域（頭的后部）；（2）包含主段，中段和尾段的鞭毛[2]。精子的獲能是通過一系列的膜性能的改變和精子頭部和尾部多種酶激活從而激活細(xì)胞信號(hào)通路的結(jié)果。24ppt課件哺乳動(dòng)物的精子包含兩個(gè)部分：（1）含有頂

精子的獲能主要分為兩類體內(nèi)獲能：精子體內(nèi)獲能的最初改變包括（1）精漿蛋白的移除，糖蛋白被吸收到精子的表面；（2）經(jīng)過雌性動(dòng)物生殖道時(shí)精子表面分子的改變。精子獲能主要是精子質(zhì)膜蛋白發(fā)生多種分子變化和甾醇類物質(zhì)（主要是膽固醇）的變化改變了精子質(zhì)膜的性質(zhì)。膽固醇的流出改變了膜的通透性和流動(dòng)性導(dǎo)致了離子的流入，從而激活了細(xì)胞內(nèi)第二信使[1,4,15]。總之，在獲能的過程中，這些改變引起了精子蛋白激酶的激活，蛋白酪氨酸磷酸化從而激活精子。25ppt課件精子的獲能主要分為兩類5ppt課件

體外獲能:射出的精子或者附睪尾部的精子也能在體外進(jìn)行受精，只需放在含有牛血清蛋白、能量物質(zhì)和電解質(zhì)的混合液中即能獲能。白蛋白是雌性生殖道內(nèi)分泌的主要蛋白質(zhì)，同時(shí)也是體內(nèi)和體外獲能的關(guān)鍵物質(zhì)。這種蛋白質(zhì)被認(rèn)為是通過促進(jìn)甾醇類（主要是膽固醇）從精子質(zhì)膜流出從而啟動(dòng)精子獲能。甾醇類物質(zhì)的流出導(dǎo)致了膜性質(zhì)的改變，增加了膜的通透性和流動(dòng)性，造成了鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流入，同時(shí)激活了細(xì)胞內(nèi)的第二信使。26ppt課件體外獲能:射出的精子或者附睪尾部的精子2727ppt課件77ppt課件28影響獲能的一些因素(溫度、pH、滲透壓)

大多數(shù)動(dòng)物精子體外獲能的溫度為37—38℃。有的動(dòng)物(豬和羊)精子獲能的最佳溫度為39℃。

28ppt課件8影響獲能的一些因素(溫度、pH、滲透壓)8ppt課件29

獲能的最適pH為7.4—8.0。低于6.7時(shí)獲能時(shí)間大大延長；豚鼠精子pH低于7.6時(shí)則獲能時(shí)間需24h。pH高于8.2時(shí)，可縮短精子獲能時(shí)間，但不利于精子生存。

29ppt課件9獲能的最適pH為7.4—8.0。低于6.7時(shí)獲30

滲透壓對(duì)精子獲能也產(chǎn)生重要影響。低于270mOsm／kgH2O

或高于343mOsm／kgH2O

則影響精子獲能進(jìn)程。最適宜的滲透壓為295～310mOsm／kgH2O

30ppt課件10滲透壓對(duì)精子獲能也產(chǎn)生重要影響。低于270mO

正如上所述，鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流入啟動(dòng)了一個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。它包括以下幾方面：（a）腺苷酸環(huán)化酶的激活和環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的生成；（b）蛋白激酶A或者其它激酶激活；（c）精子分子的一個(gè)子集發(fā)生蛋白酪氨酸磷酸化。因此，或許我們可以通過識(shí)別精子獲能時(shí)或者獲能過的精子的酪氨酸磷酸化分子來研究精子獲能的信號(hào)通路。31ppt課件正如上所述，鈣離子和碳酸氫根負(fù)離子的流32ppt課件12ppt課件

除了膽固醇的流出和鈣離子以及碳酸氫根負(fù)離子的流入外，另外一個(gè)導(dǎo)致獲能的重要改變就是精子質(zhì)膜的成分和分布的改變。失去了膽固醇降低了質(zhì)膜上膽固醇/磷脂的比例。有證據(jù)表明精子獲能前后精子質(zhì)膜上的磷脂總量是沒有變化的，但在質(zhì)膜內(nèi)外的分布卻是有變化的。更進(jìn)一步說，有證據(jù)表明在精子獲能時(shí)，精子質(zhì)膜的磷脂發(fā)生甲基化[1]。因此，我們有理由可以假設(shè)精子獲能時(shí)質(zhì)膜經(jīng)歷了一些生化變化并重新定位33ppt課件除了膽固醇的流出和鈣離子以及碳酸氫根負(fù)離34檢測(cè)精子獲能的方法

超激活運(yùn)動(dòng)頂體反應(yīng)精子穿卵試驗(yàn)(SPA)CTC法下面介紹兩種34ppt課件14檢測(cè)精子獲能的方法14ppt課件35超激活運(yùn)動(dòng)(hyperactivatedmotility,HAM)

精子一旦獲能,其運(yùn)動(dòng)類型發(fā)生顯著改變,精子頭部側(cè)擺幅度和頻率明顯增加,而尾部振幅加大,頻率加快,呈現(xiàn)一種特殊的超激活運(yùn)動(dòng)或鞭打樣運(yùn)動(dòng)(whiplashmotility)。HAM系受精前精子為了適應(yīng)受精需要而發(fā)生的一類特殊的運(yùn)動(dòng)類型。Yanagimachi(1970)首先在倉鼠精子獲能時(shí)觀察到這種現(xiàn)象。

HAM對(duì)于精子穿越輸卵管峽部,克服輸卵管上皮細(xì)胞的阻力,最后穿過卵丘細(xì)胞及其細(xì)胞外基質(zhì)和透明帶起著重要的作用。35ppt課件15超激活運(yùn)動(dòng)(hyperactivatedmotilit36頂體反應(yīng)(acrosomereaction,AR)

獲能后的精子