Гиперактивация - Hyperactivation

Гиперактивация это тип сперма подвижность. Гиперактивированная подвижность сперматозоидов характеризуется высокой амплитудой, асимметричным характером биений хвоста сперматозоида (жгутик ). Этот тип подвижности может способствовать проникновению сперматозоидов в zona pellucida, который включает яйцеклетка.[1]

За гиперактивацией может последовать акросомная реакция где шапкообразная структура на головке клетки высвобождает содержащиеся в ней ферменты. Это облегчает проникновение яйцеклетки и оплодотворение.

Некоторые определения рассматривают активация спермы состоять из этих двух процессов гиперактивация и акросомная реакция

Гиперактивация - это термин, который также используется для выражения механизма компенсации дозировки гена Х-хромосомы и наблюдается у дрозофилы. Здесь комплекс белков связывается с Х-сцепленными генами, эффективно удваивая их генетическую активность. Это позволяет самцам (XY) иметь такую ​​же генетическую активность, что и самкам (XX), у которых X не гиперактивированы.

Механизмы

Сперматозоиды млекопитающих становятся более активными, когда они приближаются к яйцеклетке в процессе, называемом активация спермы. Было показано, что активация спермы вызывается: кальций ионофоры in vitro, прогестерон[2] выпущен поблизости кучевые клетки и привязка к ZP3 блестящей оболочки.

Первоначальное изменение называется «гиперактивацией», которое вызывает изменение подвижности сперматозоидов. Они плавают быстрее, а их движения хвоста становятся более резкими и беспорядочными.

Недавнее открытие связывает гиперактивацию с внезапным притоком ионов кальция в хвосты. Хлыстоподобный хвост (жгутик) сперматозоидов усыпан ионные каналы образованный белками, называемыми CatSper.[3] Эти каналы избирательны, пропускают только ионы кальция. Открытие каналов CatSper отвечает за приток кальция. Внезапное повышение уровня кальция заставляет жгутик образовывать более глубокие изгибы, с большей силой продвигая сперматозоиды через вязкую среду. Гиперактивность сперматозоидов необходима для преодоления двух физических барьеров, защищающих яйцеклетку от оплодотворения.

Гиперактивация также является признаком человеческой спермы. Хемотаксис. Когда сперма подвергается воздействию химиоаттрактанта, особенно прогестерона; сперма покажет внезапную остановку жгутика, за которой последует резкий поворот и гиперактивация. Этот ответ предполагает, что гиперактивация служит методом быстрого направления сперматозоидов через градиент химиоаттрактанта. [4]

Важность оплодотворения

Прежде чем попасть в яйцеклетку, сперма часто попадает в ловушку. эпителиальные клетки в Фаллопиевых труб, что означает, что они становятся инертными, если не подвергаются гиперактивации. Изменение движения и сила движений хвоста позволяют сперматозоиду выходить из эпителия. Таким образом, только те сперматозоиды, которые подверглись гиперактивации, способны оплодотворять яйцеклетку.[5]

Примечания

  1. ^ Суарес, СС (21 марта 2003 г.). «Гиперактивированная подвижность сперматозоидов». Размножение у домашних животных. 38 (2): 119–24. Дои:10.1046 / j.1439-0531.2003.00397.x. PMID  12654022.
  2. ^ Миллер, Мелисса Р .; Манновец, Надя; Iavarone, Anthony T .; Сафави, Роджин; Грачева Елена Олеговна; Смит, Джеймс Ф .; Hill, Rose Z .; Баутиста, Диана М .; Киричок, Юрий; Лишко, Полина В. (2016-04-29). «Нетрадиционный эндоканнабиноидный сигнал регулирует активацию спермы через половой гормон прогестерон». Наука. 352 (6285): 555–559. Дои:10.1126 / science.aad6887. ISSN  0036-8075. PMID  26989199.
  3. ^ Миллер, Мелисса Р .; Кенни, Сэмюэл Дж .; Манновец, Надя; Мэнселл, Стивен А .; Войчик, Михал; Мендоса, Сара; Цукер, Роберт С .; Сюй, Кэ; Лишко, Полина В. (04.09.2018). «Асимметрично расположенные жгутиковые контрольные блоки регулируют вращение сперматозоидов человека». Отчеты по ячейкам. 24 (10): 2606–2613. Дои:10.1016 / j.celrep.2018.08.016. ISSN  2211-1247. PMID  30184496.
  4. ^ Армон, Лия; Айзенбах, Майкл (07.12.2011). «Поведенческий механизм во время хемотаксиса спермы человека: участие гиперактивации». PLoS ONE. 6 (12): e28359. Дои:10.1371 / journal.pone.0028359. ЧВК  3233563. PMID  22163296.
  5. ^ Суарес, СС (ноябрь – декабрь 2008 г.). «Контроль гиперактивации сперматозоидов». Обновление Hum Reprod. 14 (6): 647–57. Дои:10.1093 / humupd / dmn029. PMID  18653675.

Смотрите также