研究人员对哺乳动物受精卵如何保护它们的生存做出了新的解释

锌在受精后几分钟内大量释放通过防止多个精子与卵子结合来阻止生殖混乱最新研究显示。

一个由特蕾莎修女半圆而且Thomas O ' halloran2010年,美国西北大学的研究人员用x射线荧光显微镜首次观察到哺乳动物卵子受精时几乎立即流出数十亿个锌离子。奥哈洛伦说,这些锌火花看起来像超新星。锌离子从细胞膜扩散出去,遇到透明带,一种围绕在鸡蛋周围的糖蛋白基质。现在,研究小组发现,透明带所保留的锌会在受精后30-60分钟内引起蛋白质结构的硬化,使其对精子结合更有抵抗力。

c6ib00212a锌火花防止多精

来源:©英国皇家&#万博代理28595;门万博官网化学学会

新的研究表明,受精诱导的锌火花改变了透明带的结构和功能,以防止精子与发育中的卵子结合

在受精过程中,精子通过蛋白水解酶部分消化透明带进入卵子。奥哈洛伦解释说:“第二个或第三个精子的进入对卵子来说是一场灾难,因为它会导致多精生育。”多精导致哺乳动物流产和出生缺陷,因为受精卵继承了无法存活的DNA数量。

揭示锌火花有助于阻止多精,为透明带硬化提供了新的理论依据。这一过程以前被认为只取决于鸡蛋释放的酶因子。威利Jahnen-Dechent他在德国亚琛工业大学(RWTH Aachen University)从事生殖相关蛋白质的研究,他对“细胞外锌通过增加透明带蛋白质之间的相互作用来增加透明带的密度”印象深刻。

生殖生物学家弗朗西斯科·迪亚兹来自美国宾夕法尼亚州立大学的教授说:“锌火花是一个生物事件耦合细胞内外两个细胞过程的一个很好的例子。在卵子内部,锌的流出触发了卵子的激活和减数分裂的完成,而与此同时,在细胞外,锌的积累开始阻碍多精繁殖。”

奥哈洛伦说,锌通量的大小与卵子质量有关,并建议这些发现“对如何提高体外受精成功率的研究有许多意义”。