卵細胞主動選擇精子機制大揭秘

2020-12-12 每日生物評論

近期有試驗表明受精遠非隨機,卵細胞有可能會主動選擇精子,以獲取其遺傳物質的可能性。西北太平洋國家實驗室的主任研究員Joe Nadeau說:「這等同於配子在選擇它的伴侶」。

他提出假設:卵細胞可以用特定的基因吸引精子,反之亦然。生物學家們漸漸認識到,卵細胞並不是長久以來大家認為的順從、被動的細胞,相反,研究人員認為卵細胞在生殖過程中是與精子平等的、活躍的參與者,它在生命最重要的過程中增加了演化控制和選擇的程度。那麼這個現象和假設是否已經有其他證據支持呢?

圖片來源:360圖片

最近,這個有趣的話題貌似又有了新的進展:近日,一項刊登在國際雜誌Proceedings of the Royal Society B上的研究報告中,來自瑞典斯德哥爾摩大學的一項新研究表明,即使情侶雙方已經認同對方並有了親密接觸,但人類選擇伴侶的行為仍在繼續,沒錯,卵子會繼續對精子精挑細選。然鵝,人類卵子似乎不用通過特定的基因,只是簡單通過釋放一些特定化學信號就可以「選擇」哪個精子將成為最終的大贏家。

此外,最令人驚訝的是,卵細胞或許並不總是會與女性對伴侶的選擇一致,研究人員就發現,與其他男性相比,女性機體的卵細胞或許並不總是會從自己的伴侶那裡吸引更多的精子,有些卵子反而會吸引更多陌生男子的精子。額,聽著很令男同胞們擔憂啊。另外,卵子這種選擇行為或也將解釋為什麼有些夫婦會不孕不育。

原始出處:

研究通訊作者、瑞典斯德哥爾摩大學動物學系助理教授John Fitzpatrick說:「這是首次在人類或其他體內受精的物種中發現的現象。人類卵子釋放出一種叫做化學引誘劑(chemoattractants)的化學物質,這種物質會留下類似『麵包屑』的路徑,來吸引更多的精子並最終進入卵子。我們想知道卵子是否會利用這些化學物質來選擇精子。到底是精子選擇了卵子,還是卵子選擇了精子?很明顯,是卵子選擇了精子,精子的工作只是往前衝,而卵子則可以通過該行為來選擇高質量或遺傳相容的精子而受益。」John Fitzpatrick又說:「直到這項研究,我們才知道這些化學『麵包屑』對不同雄性精子的作用是不同的,它們實際上是在選擇哪個精子能成功。

卵泡液是在發育和釋放過程中包圍卵細胞的營養豐富的液體,精子遊過卵泡液到達未受精的卵子。卵子就是利用卵泡液包含的化學「麵包屑」吸引並指引精子到達目標。Fitzgerald說:「而且,在精子和卵子之間的最後兩釐米,這些化學信號才起作用,因為這是這段漫長旅程的最後階段,雌性仍在繼續清除不可接受的精子。」這意味著,這些液體給了女性一個額外的機會,使她們在選擇伴侶後能夠控制遊向卵細胞的精子數量。」

另外,還有一個很特別的發現:女性的卵子並不總是與她選擇的伴侶「合拍」。Fitzpatrick說:「我們原本希望能看到某種伴侶效應,但在一半的情況下,卵子吸引來自隨機雄性的精子更多。對此最可能的解釋是,這些化學信號使雌性能夠選擇遺傳相容性更高的雄性。」

追尋多樣化的基因影響遺傳相容性的因素是什麼?Fitzpatrick說,遺傳相容性的驅動因素之一是一組名為「主要組織相容性複合體」的複雜基因,簡稱MHC。他說:「基本上,這些基因與對抗感染、應對疾病和提升免疫力有關。這些基因越多樣化,你能抵抗的感染種類就越多樣化。如果伴侶的這些基因組合與你的略有不同,那麼你的後代將能抵抗更廣泛的病原體和疾病。」而且,包括人類在內的哺乳動物會盡力為後代提供更好的生存機會。我們的身體已經進化出各種方式來選擇最強最多樣最相容的配偶。

該研究共同通訊作者、聖瑪麗醫院生殖醫學系科學主任Daniel Brison 表示卵子選擇精子的機制在人類生育研究方面是非常新穎的,Brison在一份聲明中說:「對卵子與精子相互作用方式的研究將促進生育治療,並可能最終幫助我們解釋目前導致一些夫婦『無法解釋的』不孕不育的原因。」Fitzgerald說:「在所有臨床不孕病例中,大約有三分之一是無法解釋原因的,既然我們知道卵子對精子施加某種控制,我們就可以開始研究這個問題,以減少不育不孕病例的數量。」這些結果很可能使研究人員更好地理解人類的精子和卵子如何相遇,以及為什麼有時會出錯。」

後期研究人員還將繼續深入研究揭示卵細胞對精子進行精挑細選的機制,同時幫助開發治療人類生育問題的相關療法。

是不是打開眼界?我們能來到這個世界是何等神奇!

文章來源:每日生物評論

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