德國科學家發現「勝利者精子」,不僅遊得快,還會「打擊」競爭者?

芝诺乌龟 2021/04/09 檢舉 我要評論

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每個人的誕生,最初都是由一顆精子在億萬競爭者中勝出才促成的,我們常形容大學聯考的競爭激烈程度為「千軍萬馬過獨木橋」,實際上精子們在尋找卵子並與之結合的競爭過程要比其激烈多了。

在自然受孕狀態下,通常都是有上億隻精子同時開啟「尋卵之旅」,它們必須盡全力向前遊動,首先就是要突破宮頸口的黏液,進入到子宮之中,接著向輸卵管挺進,以求儘快找到他們的唯一目標——卵子,並且儘快與之結合,因為他們的競爭者實在太多了,卵子隨時都有被競爭者得手的可能。

看上圖,卵子周圍的精子數量密密麻麻,但實際上卵子在受精時,周圍的精子比這還要多多了。

在前進的過程中,女性宮頸口的黏液、產道和子宮內的一些白細胞和其他的排斥性物質也會消耗掉部分精子,相對而言只有那些最為強壯、遊得最快的精子存活的幾率才更大,也才最有可能首先找到卵子並與之結合。

最近一份來自德國科學家的研究表明,精子們的競爭考驗的不單是是否強壯和前進速度,精子們之間也會因為競爭而進行其他方面較量,比如向別的精子「下毒手」。

看到這樣的說法,很多朋友應該會很吃驚。其實這一消息來自德國馬克斯·普朗克分子遺傳研究所。研究顯示,小鼠精子衝鋒向前的能力取決於蛋白質RAC1,這種蛋白質的活性可提高單個精子的競爭能力,使含有這種蛋白的精子競爭力提升,不但能夠幫助它遊得很快,還能夠用對其他競爭者產生不利影響!而如果精子中這種蛋白的含量異常,則有可能導致男性不育。

研究者們發現了有一種精子包含了一段被他們稱為「自私」的DN[A·片]段,他們稱為「 t—單倍型」的遺傳因數,可使擁有它的精子能夠比其他不含這種遺傳因數的精子更快搶灘登陸,並且使得這種精子與卵子結合的成功率高達99%,堪稱「勝利者精子」,這引起很多生理學家的驚訝。

研究者們通過實驗發現,大多數在沖向卵子的路途上被甩在後面的精子基因也「正常」,而衝鋒在前的精子大多數都包含t—單倍型遺傳因數,這說明具有t—單倍型的精子比不含有它的同伴更強壯,遊動速度更快,可謂是「最強精子」。

怎麼會有這樣的現象呢?研究者發現這與分子RAC1有關,他仿佛可以嗅到卵子的位置一樣,能夠引領精子,更精准地向卵子遊動,並且它還可以通過啟動其他蛋白,將導航信號從細胞外部傳遞到內部,幫助精子精准地尋找卵子。

對此,這項研究的主導者亞歷山卓·阿瑪拉爾就表示:「RAC1活性過低或過高都會干擾其有效地向前運動,擁有RAC1活性的最佳水準的精子表現也最佳。」

然而這還不算,研究者們還發現具有t—單倍型的精子會設法使沒有該遺傳因數的精子失去活動能力,其方法是t—單倍型會會釋放一種物質以「毒化」所有的精子,但同時它們又會產生一種「解毒劑」,此物只會幫t—單倍型精子「解毒」。

想象不到吧,精子也會對競爭者「下毒手」,可見生命從最初的階段就開始了激烈的競爭,你能來到這個世界上,說起來真是不容易呀,那可是戰勝了不少競爭者呢。

今天的分享到此結束。

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