有趣!人類卵子會對某些精子情有獨鍾,而且還會施以額外「恩惠」

2020-12-05 中國生物技術網

從進化的角度來看,人類選擇配偶的過程通常受到最原始本能的潛意識輸入影響。例如,女性在排卵期產生的激素會驅使她選擇一個高傲自信、留著鬍鬚等更具雄性特徵的男性。對於味道而言,男性只要聞一下女性衣服上的味道,就能判斷該女性是否處於排卵期;而女性似乎更喜歡具有特定基因男性的氣味,這可以使她的後代在進化上更具優勢。但這種偏好擇偶的機制是什麼呢?

近日,發表在《英國皇家學會學報B》上的一項有趣的新研究給出了線索:即使在完成性行為之後,這些基於化學物質的偏好仍然存在。人類卵子似乎可以「選擇」哪個精子將成為能夠懷上baby的幸運贏家。

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的化學物質,這種物質會留下類似『麵包屑』的路徑以讓精子利用它來尋找未受精的卵子。

John Fitzpatrick

Fitzpatrick補充說:「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。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。還有一個特別的發現: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,甚至連雌性的生殖道也會阻擋較弱的、不太受歡迎的「追求者」。

例如,生殖道的液體向下流動,從而迫使精子向上遊動,就像鮭魚產卵時一樣。Fitzgerald說,與此同時,雌性的免疫系統將精子視為外來入侵者,會像對待有害菌一樣對它們發起攻擊。一旦越過了子宮頸肌肉收縮的屏障,精子就必須選擇兩個輸卵管中的一個並向上遊動,然而只有一個輸卵管中有卵子,剩下一個是「死胡同」。

Fitzgerald說:「這個旅程非常艱辛,以至於雄性需要儲存數千萬個精子,最好的情況下,只有約250個精子能到達卵子所在的受精位。」

他補充說:「除此之外,250個精子中,只有大約10%能在特定時間使卵子受精,精子使卵子受精的能力似乎在不斷變化。所以在這250個精子中,似乎20或30個實際上可以在任何不同時間使卵子受精。」

最後,卵子可以通過釋放圍繞卵子的卵泡液來影響哪個精子將贏得最終勝利。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。」

他補充說:「目前,我們正在討論一些可能對生育能力產生重要影響的數據。」

一項試管研究

在這項新研究中,研究人員使用了來自16對在曼徹斯特聖瑪麗醫院接受輔助生殖治療夫婦的剩餘卵泡液和精子樣本。

研究人員一次使用兩對夫婦的卵泡液和精子進行實驗,並多次將每位男性的精子暴露於伴侶和非伴侶的卵泡液中。精子必須遊過皮氏培養皿,然後計算成功完成旅程的精子數量。

研究發現,這些卵子能從中意雄性那裡多吸引18%到40%的精子。這是怎麼操作的?事實證明,精子的頭部有能夠對卵泡液中化學引誘物產生反應的氣味受體,從而影響精子的遊動強度。Fitzgerald說:「因此,當精子進入卵泡液時,它們的遊動路線更直,並開始改變遊動的方式。因此,根據這種信號的強度,精子對卵泡液內的雌性化學信號產生不同的響應。

可以說,如果卵子希望精子在「快速通道」中遊動,它將發送化學物質來激勵精子。否則,它可能會釋放出減慢精子速度的化學物質。

Fitzgerald說:「這確實是一個很好的類比,因為在某些情況下,女性的卵泡液會使一位男性的精子採取快速的『自由式』,而讓另一位男性的精子則進行『仰泳』。」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說:「卵子能夠選擇精子的觀點在人類生育方面確實是新穎的。

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。」

沒有參與這項研究的謝菲爾德大學男科學教授Allan Pacey 說:「我們早就知道,卵泡液的一種或多種成分可能對幫助精子找到卵子很重要,但據我所知,這是第一次有人提出,可能有一些精子-卵泡液的組合比其他組合更好。這很有趣。」

但他表示,目前正在經歷不孕不育症的夫婦不必擔心他們是否有精子和卵泡液相容性的問題。

Pacey說:「儘管這項研究的結果非常有趣,並且實驗進行得很出色,但目前我不確定它們對擔憂生育能力或進行體外受精的人具有臨床意義。但是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。」

論文連結:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.0805

改變精子速度,可以影響後代性別?

PLOS Biology:人類精子對飲食的快速反應

精子,不僅僅是貢獻了一半基因...

本公眾號由中科院微生物研究所微生物資源與大數據中心承辦

2019年熱文TOP10

1. 逆轉2型糖尿病的大牛又發文了:2型糖尿病是簡單的疾病,減肥或逆轉病情!

2. 剛剛,Science發布2019十大科學突破!

3. Science重磅!西蘭花「喚醒」抗腫瘤基因

4. 讀者淚目!《柳葉刀》全中文發表中國醫學博士「家書」:給父親的一封信

5. 《Science》重磅!汝之「蜜糖」,吾之「砒霜...」

6. 喝酒,尤其還臉紅的人,或面臨更高的痴呆風險

7. Nature重磅!第一個完全合成且徹底改變DNA密碼的生物誕生了

8. 這不是一顆大榛子!Science發表新型口服胰島素,或將取代傳統注射

9. Science為防禿頂支招:先從不脫髮開始...

10. 改變精子速度,可以影響後代性別?

相關焦點

  • 人類卵子對某些精子情有獨鍾,還會額外「施恩」
    人類卵子似乎可以「選擇」哪個精子將成為能夠懷上baby的幸運贏家。人類卵子釋放出一種叫做化學引誘劑的化學物質,這種物質會留下類似『麵包屑』的路徑,以讓精子利用它來尋找未受精的卵子。」  Fitzpatrick補充說:「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。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。」
  • 新發現:人類卵子會對某些人的精子更加喜愛,甚至為其「開後門」
    但是最新的研究發現,雌性對雄性的選擇也發生在微觀層面上,也就是說卵子並不完全處在被動狀態。它會對自己更加喜愛的某個雄性的精子情有獨鍾,並且為它們「開後門」,誘導它們快速的找到自己。對那些自己不喜歡的某些雄性的精子會加以阻撓。讓這些精子的路途更加兇險、艱難,在某種程度上會阻止這些精子找到自己,使得受孕會相對來說困難一些,甚至無法受孕。
  • 新發現:女性卵子會對某些人的精子更加偏愛,甚至為其"開後門"
    雌性對於雄性的選擇不僅僅只是存在於宏觀方面,在微觀方面雌性也有一定的選擇權,簡而言之說卵子並非處於被動的狀態等著那個最強精子的出現,也就是說即便是最強壯的那個精子最先到達,也會出現不結合的情況發生;甚至如果卵子對某顆精子情有獨鐘的話,會特地為選擇為其打開後門,最終使得他們完成集合。
  • 新研究:人類卵子會對某些人的精子更加偏愛,甚至為其"開後門"
    導語:新研究:人類卵子會對某些人的精子更加偏愛,甚至為其"開後門"不久之前,一項新研究發現:人類卵子會對某些人的精子更加青睞,甚至為其主動"開後門",這是怎麼回事呢?在精子與卵子的結合過程中,雖然精子的數量遠超於卵子的數量,但這種數量差距,並不會導致卵子完全處於劣勢地位,反而還會讓卵子的地位進一步提高,進而變成對精子的篩選,如果遇到合適的雄性精子,雌性卵子還會主動誘導結合。簡單來說,就像"開後門"一樣,卵子在對數以億計的精子進行篩選時,也會優先尋找最優秀的精子。
  • 新研究:人類卵子會對某些人的精子更加青睞,甚至為其"開後門"
    導語:新研究:人類卵子會對某些人的精子更加偏愛,甚至為其&34;不久之前,一項新研究發現:人類卵子會對某些人的精子更加青睞,甚至為其主動&34;,這是怎麼回事呢?在精子與卵子的結合過程中,雖然精子的數量遠超於卵子的數量,但這種數量差距,並不會導致卵子完全處於劣勢地位,反而還會讓卵子的地位進一步提高,進而變成對精子的篩選,如果遇到合適的雄性精子,雌性卵子還會主動誘導結合。簡單來說,就像&34;一樣,卵子在對數以億計的精子進行篩選時,也會優先尋找最優秀的精子。
  • 人類卵子會對某些人的精子更加喜愛,甚至為其開後門,這是為什麼
    這篇文章顯示在人類選擇了配偶之後,卵子還會進行二次擇偶,從精子當中選出自己心儀的對象,至於卵子的擇偶標準,擇偶要求是什麼樣,目前科學家還無法深入微觀層面去了解。,卵子會立即釋放出卵泡液(卵泡液是在卵子發育和釋放過程中包圍著卵泡的富含營養的液體,精子必須遊過卵泡液才能到達未受精卵),它誘導具備極強基因相容性的精子靠近它並結束這一擇偶過程,而其他精子則會因為卵泡液前進受阻,慘遭失敗。
  • 新發現:人類卵子會偏愛某些人的精子,甚至還為其「開後門」
    當精子和卵子相結合時,會得到受精卵,它最終會發育成胎兒,每個人類都是這麼誕生的。雖然這個過程是相當明確的,但對於受精過程,還有很多秘密有待人類去探究。正常情況下,每次大約有2億個精子奔向1個卵子。這可謂是一場「競速比賽」,速度最快、能力最強、並且走對方向的精子才會率先到達卵子。然而,最先到達的精子不一定會成為最後的「贏家」,最終的決定權在卵子上。
  • 科學家發現,卵子會偏愛某些人精細胞,這些人卻並不一定是伴侶
    普羅大眾對於生命誕生的認知,大多都是雄性生物與雌性生物通過結合,在體內發生的一系列變化,最終形成了一個新的個體,將之稱之為生命的誕生,只是一項新的研究卻徹底顛覆了人類的認知,在《英國皇家學會學報B》有篇論文向眾人闡述了人類的某些卵子或許對一些精子情有獨鍾,並且還會給這些情有獨鐘的精子開"後門"與之結合,而這些精子卻不一定是自己的伴侶。
  • 新發現:卵子會對某些人的精細胞更加青睞,甚至還為其「開後門」
    雌性對於雄性的選擇不僅僅只是存在於宏觀方面,在微觀方面雌性也有一定的選擇權,簡而言之說卵子並非處於被動的狀態等著那個最強精子的出現,也就是說即便是最強壯的那個精子最先到達,也會出現不結合的情況發生;甚至如果卵子對某顆精子情有獨鐘的話,會特地為選擇為其打開後門,最終使得他們完成集合。
  • 新研究:人類卵子會對某些人的精子更加喜愛,甚至為其「開後門」
    而雌性的卵子會選擇接納哪些精子,其實是一種隨機的現象,並不受到人為的控制。主要是想要探討卵子究竟是怎樣來選擇精子的。首先便就是大家非常熟悉的賽跑過程了,男性會釋放出大量的精子,相當於是群體作戰,然後這些精子便會自己去尋找卵子結合。在這個過程當中,一些活力不足,不夠健康的精子會被逐漸篩選掉,最終能夠到達卵子身邊的精子屈指可數。
  • 新研究發現女性卵子不僅會選擇強壯精子,還會選擇偏愛的男性精子
    現實中每個女人都希望能跟自己喜歡的男人結合,生育出屬於兩個人的孩子,然而新研究發現不但是女人本身會選擇心儀的男人,女性的卵子也更偏愛選擇某些男性的精子。並且會從中挑選自己最想結合的一種精子,不過被選擇的這種精子不一定是這個女性所喜歡的伴侶的精子。
  • PRSB:女性的卵子或更偏愛某些男性的精子 有望揭示人類不明原因的...
    2020年6月12日 訊 /生物谷BIOON/ --人類的卵細胞會利用化學信號來吸引精子,近日,一項刊登在國際雜誌Proceedings of the Royal Society B上的研究報告中,來自斯德哥爾摩大學等機構的科學家們通過研究發現,人類的卵細胞或能利用這些特殊的化學信號來選擇精子,不同女性的卵細胞會吸引不同男性的精子,而這並不一定是其伴侶
  • 新發現:人類卵子會進行二次擇偶,給自己喜歡的精子「開後門」
    這篇文章顯示在人類選擇了配偶之後,卵子還會進行二次擇偶,從精子當中選出自己心儀的對象,至於卵子的擇偶標準,擇偶要求是什麼樣,目前科學家還無法深入微觀層面去了解。我們要知道,除了人類之外,所有動物生存的核心命題都是繁衍,所以雌性都會挑選對雄性進行挑選,讓更加能適應環境的基因得以留存,這是物種得以延續的主要原因。
  • 研究發現:人類卵子居然有「思想」
    過去,我們認為伴侶的選擇只會在宏觀上發生,即雌性對雄性的選擇。在雌性完成對雄性的選擇之後,精子的任務是在山間河流中跋涉尋找卵,而卵則被動地等待能擊敗所有「兄弟」的最強精子的到來。它將對喜歡更多的男性的精子情有獨鍾,並為他們「打開後門」,以誘使他們迅速找到自己的位置。它會阻塞某些不喜歡它的男性的精子。使這些精子的旅途更加危險和艱難將在一定程度上阻止這些精子的自我發現,使其相對難以受孕,甚至無法受孕。
  • 新研究:人類卵子會特別中意某些精子,甚至為其「開後門」
    排除了其他解釋之後,只能得到一個:受精並不是隨機的,除了雌性會挑選合適的伴侶之外,卵子也會挑選合適的伴侶。這一研究內容《卵子的化學信號促進了人類神秘的雌性選擇》發布在著名的期刊《英國皇家學會會刊B》上。
  • 新發現:人類卵子會對精子進行隱蔽選擇,給自己喜歡的精子開後門
    當精子和卵子相結合時,會得到受精卵,它最終會發育成胎兒,每個人類都是這麼誕生的。雖然這個過程是相當明確的,但對於受精過程,還有很多秘密有待人類去探究。正常情況下,每次大約有2億個精子奔向1個卵子。這可謂是一場「競速比賽」,速度最快、能力最強、並且走對方向的精子才會率先到達卵子。然而,最先到達的精子不一定會成為最後的「贏家」,最終的決定權在卵子上。
  • 新研究:卵子會對某些人的精子更加喜愛,甚至為其「開後門」
    原來精子在不斷接近卵子之時,不同的精子能夠接觸卵子的機率是不同的,卵子只會對某些精子「開後門」,這又是為什麼呢?一、生物繁衍讓地球欣欣向榮,物競天擇定律始終存在在這個地球上存在著很多的物種,地球上每一種物種都用自己的方式繁衍,並用自己的方式堅強的生活在這裡。
  • 新發現:人類卵子會進行二次擇偶,給自己喜歡的精子「開後門」
    萬事萬物的發展,才讓地球出現大自然,才讓地球出現人類,讓地球變得豐富多彩。當雌性作出選擇哪個雄性個體,雙方進行交配行為,之後雄性精子會努力找尋卵子,卵子會在它原本的地方等待與精子的結合。雌性並不是靜靜等在原地,它也會有所行動來參與這個結合過程,就如同女性會花心思吸引男性的注意力一樣,它也會會為自己更加喜愛的某個雄性精子,進行吸引行動,典型的「開後門」操作,引導它們更加迅速地找到自己的所在地;最神奇的是,它們會對那些自己不喜歡的某些雄性精子作出排斥拒絕的表態,讓這些精子無法找到自己的所在地,也就不會出現結合的概率。
  • 精子與卵子的自由戀愛
    卵子從卵巢排出後大約經8~10分鐘就進入輸卵管,經輸卵管傘部到達輸卵管和峽部的連接點處(輸卵管壺腹部),並停留在壺腹部。如遇到精子即在此受精。人類卵細胞與精子結合的部位大多都是在輸卵管壺腹部。  成群的精子在運行過程中經過子宮、輸卵管肌肉的收縮運動,大批精子失去活力而衰亡,最後只有20~200個左右的精子到達卵細胞的周圍,最終只能有一個精子與一個卵子結合。