Войти
Подвижность сперматозоидов описывает способность сперматозоидов правильно перемещаться по женский репродуктивный тракт (внутреннее оплодотворение ) или через воду (внешнее оплодотворение ) для достижения яйцеклетки. Подвижность сперматозоидов также можно рассматривать как качество, которое является фактором успешного зачатия ; сперматозоиды, которые не «плавают» должным образом, не достигают яйцеклетки, чтобы оплодотворить ее. Подвижность сперматозоидов у млекопитающих также способствует прохождению сперматозоидов через cumulus oophorus (слой клеток) и zona pellucida (слой внеклеточного матрикса )., которые окружают ооцит.
млекопитающих. У лесной мыши Apodemus sylvaticus сперматозоиды собираются в «поезда», которые лучше способны оплодотворять яйцеклетки, поскольку они более способны перемещаться в вязкой среде женского репродуктивного тракта. Поезда движутся по синусоиде.
На подвижность сперматозоидов также влияют определенные факторы, выделяемые яйцеклетками.
Движение сперматозоидов активируется изменениями во внутриклеточной концентрации ионов. Изменения концентрации ионов, вызывающие подвижность, у разных видов различны. У морских беспозвоночных и морских ежей повышение pH примерно до 7,2–7,6 активирует АТФазу, что приводит к снижению внутриклеточного калия и, таким образом, вызывает мембрану гиперполяризация. В результате активируется движение сперматозоидов. Изменение объема клетки, которое изменяет внутриклеточную концентрацию ионов, также может способствовать активации подвижности сперматозоидов. У некоторых млекопитающих подвижность сперматозоидов активируется увеличением pH, иона кальция и цАМФ, но подавляется низким pH в придатке яичка.
Хвосте сперматозоид - жгутик - придает подвижность сперматозоиду и имеет три основных компонента:
движение хвоста вперед и назад является результатом ритмичного продольного скользящее движение между передними и задними канальцами, составляющими аксонему. Энергия для этого процесса обеспечивается АТФ, вырабатываемым митохондриями. Скорость сперматозоидов в жидкой среде обычно составляет 1–4 мм / мин. Это позволяет сперматозоидам двигаться к яйцеклетке, чтобы оплодотворить ее.
У млекопитающих сперматозоиды функционально созревают посредством процесса, который известен как капситация. Сообщается, что когда сперматозоиды достигают истмического яйцевода, их подвижность снижается, поскольку они прикрепляются к эпителию. Ближе к моменту овуляции происходит гиперактивация. Во время этого процесса жгутики перемещаются с большой кривизной и длинной волной. Гиперактивация инициируется внеклеточным кальцием; однако факторы, регулирующие уровень кальция, неизвестны.
Без технологического вмешательства неподвижная или ненормально подвижная сперма не будет оплодотворяться. Следовательно, доля подвижной популяции сперматозоидов широко используется в качестве показателя качества спермы. Недостаточная подвижность сперматозоидов - частая причина недостаточной фертильности или бесплодия. Доступны несколько мер для улучшения качества спермы.
Подвижность сперматозоидов зависит на несколько метаболических путей и регуляторных механизмов.
Сгибание аксонеального изгиба основано на активном скольжении микротрубочек дублета аксонемы молекулярным моторным динеином, который разделен на внешнее и внутреннее плечо. Наружное и внутреннее плечо играет разные роли в производстве и регуляции подвижности жгутиков: внешнее плечо увеличивает частоту ударов, внутреннее плечо участвует в движении и распространении изгиба жгутика. Изгиб жгутика происходит из-за последующих циклов прикрепления динеинового плеча, генерации силы и отсоединения B-субъединицы. Связывание аксонемы является результатом наличия сопротивления скольжению микротрубочек, создаваемого динеином.
Динеины на двух сторонах аппарата центральной пары регулируются противоположным образом с помощью игры активации / дезактивации, осуществляемой аппаратом радиальной пары и центральной пары, которая регулирует изгиб жгутика. Подвижность сперматозоидов регулируется несколькими путями, наиболее важными из которых являются кальциевый путь и путь PKA. Эти пути включают ионы, аденилатциклазу, цАМФ, мембранные каналы и фосфорилирование.
Первым событием является активация ко-транспортера Na / HCO3 (NBC) и регуляция HCO3 / Cl транспортерами SLC26, что приводит к увеличению уровней HCO3.
Второе событие - это активация обменника Na / H и протонного канала Hv-1, что приводит к повышению уровня pH.
Это повышение уровней HCO3 и pH приводит к активации канала CatSper, кальциевого канала, специфичного для мембраны сперматозоидов. CatSperm может активироваться также прогестероном и альбумином. После активации CatSper открывается и пропускает свободный кальций внутрь клетки, что приводит к глобальному увеличению внутриклеточного уровня кальция.
Вместе увеличение HCO3, pH и кальция приводит к активации растворимой аденилатциклазы (SAC или SACY), которая увеличивает выработку цАМФ и приводит к активации PKA, протеинкиназы, которая фосфорилирует несколько тирозинкиназ и приводит к каскаду фосфорилирования, который заканчивается фосфорилированием аксонемального динеина и началом движения жгутиков.
Повреждение ДНК сперматозоидов часто встречается у бесплодных мужчин. Около 31% мужчин с дефектами подвижности сперматозоидов имеют высокий уровень сперматозоидов фрагментация ДНК.
 | На Викискладе есть материалы по теме Подвижность сперматозоидов. |
