精子运动调控机制初探.ppt

*(a)精子鞭毛包括：连接段（connectingpiece），中段（mid-piece），主段（principalpiece）和末段（end-piece），中段的末尾和主段的起始被称为环形域（annulus）(b)中段：细胞膜(PM)和线粒体鞘(MS)环绕着九根外围致密纤维(ODFs)。在ODFs内部即为轴丝组件：结合有动力蛋白臂(DA)以及放射辐(RS)的九根外部二联微管(OMDA)和中央微管对(CP)(c)主段：细胞膜包裹着七根ODFs，第3和第8跟ODFs已经被两根纵向的圆柱形(LC)纤维鞘所取代，这两根圆柱体与横肋(transverseribs，TR)相联系。轴丝的组成没有发生改变(d)末段：ODFs和FS在主段的末尾逐渐变小并且在末段中不再出现。因此只剩下细胞膜包裹着轴丝。PM:plasmamembrane;MS:mitochondrialsheath;ODFs:outerdensefibres;DA:dyneinarms;RS:radialspokes;CP:centralpairofmicrotubuledoublets;LC:longtitudinalcolumnsofthefibroussheath;TR:transverseribs**鞭毛轴丝剖面放大图，主要介绍轴丝的结构，为后面介绍动力蛋白臂与双联管之间的相对滑动产生弯曲力提供铺垫。鞭毛轴丝的“9+2”超微结构示意图（九对外围双联微管outerdoubletmicrotubules+一个中心微管对centralpairofmicrotubuledoublets）ODA:outerdyneinarms；IDA:innerdyneinarms；CP:centralpairofmicrotubuledoublets**当胞内碱化或者轴丝的动力蛋白臂相关蛋白位点被磷酸化后，动力蛋白ATPase被激活，然后水解ATP转化为能量。动力蛋白臂与临近的二连微管作用，从而产生一个动力冲程，因此引起二联微管滑过另外一根。因为轴丝的一端是固定在精子头部的基质上的，这种滑动就转变成鞭毛的弯曲。动力蛋白产生一个单向的力。因此产生一个正常的轴丝弯曲需要磷酸化/去磷酸化，在轴丝的环绕及长轴方向以异步的方式结合激活与失活态的动力蛋白臂。**精子鞭毛摆动的基本模式，在复杂而又精细的调控机制下，依赖于时间和空间上轴丝局部动力蛋白臂与临近的二连微管的相对滑动产生鞭毛的弯曲。**精子运动障碍是引起男性不孕不育的主要原因，其病因主要是宏观或超微结构形态缺陷或鞭毛信号通路障碍。引出PH对精子运动具有调控作用**外界偏酸性的PH的液微环境会导致精子运动能力指标的下降，评估指标A,运动精子百分比B,前向运动精子百分比C，VSL平均直线速度D,VCL平均曲线速度E,VAP平均路径速度******胞内PH碱化可通过HCO3-/sNHE-sAC-cAMP-pka途径调控精子鞭毛上运动相关蛋白的磷酸化水平影响精子鞭毛的摆动**胞外液体微环境调控精子运动的机制总结胞外PH变化能够通过NHENBCHV1等通道影响胞内PH1.胞内PH碱化一方面可通过直接作用于鞭毛轴丝DynienATPase内臂上的PH敏感位点提高其活性为精子的运动提供动力2.胞内PH碱化伴随的HCO3-胞内浓度的提升可通过HCO3-/sNHE-sAC-cAMP-pka途径调控精子鞭毛上运动相关蛋白的磷酸化水平影响精子鞭毛的摆动**此外碱性的胞外环境能够提升胞内钙离子的浓度引出钙离子**胞外PH影响胞内的PH胞内ph碱化能够够打开精子鞭毛上的上的钙离子通道Catsper，进而产生复杂的钙信号参与对精子运动的调控**Hypermotility:normalspermdisplayvigorousandasymmetricalflagellarbeatingtermedashypermotility,whichisessentialforpropagationthroughviscousovi-ductalfluid.CatSpernullspermshowonlybasalmotilityandareunabletopropagatetodestinationandpenetrateprotectivelayersoftheegg

引出钙信号的重要性**Complexand