哺乳動(dòng)物精卵識(shí)別及阻止多精入卵機(jī)制的研究進(jìn)展

石廬挺,江博文,劉國世,張 魯

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100193)

哺乳動(dòng)物的受精是由單個(gè)精子和卵子融合構(gòu)建成合子的過程,是有性生殖動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)。對受精機(jī)制的研究推動(dòng)了體外受精技術(shù)的發(fā)展,為數(shù)以百萬計(jì)的不孕不育患者提供了治療手段,也給以奶牛為首的家畜育種帶來革命性的變化。多精入卵導(dǎo)致的受精失敗或胚胎染色體倍性異常限制了體外胚胎生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高,需要深入研究精卵識(shí)別的機(jī)制,為開發(fā)相應(yīng)的新型體外受精技術(shù)提供支持。

目前,對哺乳動(dòng)物的受精過程有了較為清晰的認(rèn)識(shí)。首先,運(yùn)行到輸卵管壺腹部的獲能精子與卵丘卵母細(xì)胞復(fù)合體發(fā)生接觸,精子釋放頂體酶,使卵丘細(xì)胞層松散并暴露出透明帶。隨后,精子和卵子透明帶進(jìn)行特異性識(shí)別并使透明帶局部水解,精子穿過透明帶進(jìn)入卵周間隙,與卵細(xì)胞質(zhì)膜識(shí)別、結(jié)合與融合,精子的細(xì)胞核和部分細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入卵母細(xì)胞形成雄原核,此時(shí)卵子完成第二次減數(shù)分裂并釋放出第二極體,形成雌原核,雌雄原核相互靠攏并融合,形成受精卵,進(jìn)而開啟新個(gè)體的發(fā)育進(jìn)程[1]。正常條件下,只有一個(gè)精子和一個(gè)卵母細(xì)胞進(jìn)行特異性識(shí)別并融合,而多個(gè)精子進(jìn)入卵子會(huì)造成多精入卵現(xiàn)象,導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常,進(jìn)而引起妊娠失敗。為了保證正常的受精,卵子在與第一個(gè)精子融合后激活,卵胞質(zhì)中鈣離子濃度以一定的頻率升高,隨后皮質(zhì)顆粒發(fā)生胞吐[1]。……