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多精子侵入天然屏障 透明帶和卵細(xì)胞膜雙重反應(yīng)

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在卵細(xì)胞受精的過程中會(huì)出現(xiàn)三個(gè)反應(yīng),先后順序是頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)以及卵細(xì)膜反應(yīng)(也稱為卵黃膜反應(yīng)),頂體反應(yīng)是精子釋放頂體酶溶解透明帶的過程,而后兩者反應(yīng)則是防止多精子入卵而形成的雙重屏障。

 

精子進(jìn)入會(huì)發(fā)生頂體反應(yīng)

透明帶反應(yīng)

簡(jiǎn)單來說就是哺乳動(dòng)物為了阻止多精子受精設(shè)立的屏障,主要依靠的是卵的皮質(zhì)反應(yīng),其作用部位包括透明帶、卵細(xì)胞膜和卵周隙,部分動(dòng)物的皮質(zhì)反應(yīng)主要是引起透明帶的變化,所以簡(jiǎn)稱為透明帶反應(yīng)。

 

透明帶反應(yīng)為防止多精子進(jìn)入提供屏障

比如人、牛、羊以及倉鼠,都會(huì)設(shè)立其這道屏障,在這個(gè)反應(yīng)中,透明帶的主要成分皮質(zhì)顆粒,其含有蛋白酶或糖苷酶,可以分解ZP3而阻止多余精子與透明帶的結(jié)合,此過程主要分為兩個(gè)步驟,具體如下:

反應(yīng)過程

  1. ZP3(脊椎動(dòng)物卵母細(xì)胞外的一層絲狀體酶酸糖蛋白,被分別命名為ZP1、ZP2和ZP3)上的初級(jí)精子受體所連接的寡聚糖在糖苷酶的作用下發(fā)生變化,ZP3被滅活不能再識(shí)別和結(jié)合游離的精子;

  2. ZP2上的次級(jí)精子受體在蛋白酶的作用下發(fā)生水解,ZP2被滅活透明帶的溶解性下降,即透明帶發(fā)生硬化組織已結(jié)合甚至部分穿入透明帶的精子穿過,有研究表明卵過氧化物酶也參與了透明帶硬化。

透明帶反應(yīng)是卵細(xì)胞在一個(gè)精子進(jìn)入卵細(xì)胞后卵細(xì)胞產(chǎn)生的封閉作用,是為了防止多精子入卵的一個(gè)屏障,當(dāng)有精子進(jìn)入卵子后,卵子的淺層細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的皮質(zhì)顆粒立即釋放溶酶體酶樣物質(zhì),使得其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,所以透明大的作用主要就是阻止多精子進(jìn)入以及后續(xù)讓受精卵免受免疫系統(tǒng)攻擊。

受精過程其他反應(yīng)

提到透明帶反應(yīng)那么就不得不提起受精過程中的其他反應(yīng),當(dāng)精子進(jìn)入女性體內(nèi),獲能后與卵子接觸,最開始就會(huì)先發(fā)生頂體反應(yīng),這類反應(yīng)是在精子上進(jìn)行的,具體的說是精子開始釋放頂體酶,溶蝕放射冠和透明帶的過程,這樣有助于精子穿過卵的外圍結(jié)構(gòu)和精核入卵。

一般有精子成功進(jìn)入,卵子就會(huì)發(fā)生信號(hào),為了阻止后續(xù)的精子再進(jìn)入透明帶,那么就會(huì)開始進(jìn)行前面提到的透明帶反應(yīng)以及后續(xù)的卵細(xì)胞膜反應(yīng),為其提供雙重屏障,這里有一個(gè)概念需要注意,卵細(xì)胞膜反應(yīng)是在透明帶反應(yīng)之后的。

 

哺乳動(dòng)物只有透明帶沒有卵黃膜

不過對(duì)于哺乳動(dòng)物來說,沒有所謂的卵黃膜封閉,因?yàn)槠涓揪蜎]有卵黃膜,卵黃膜不是細(xì)胞膜,它是卵細(xì)胞之外分泌的物質(zhì),而哺乳動(dòng)物只有透明帶沒有卵黃膜。

從整個(gè)受精的過程中,透明帶對(duì)精卵結(jié)合有著十分重要的意義,并且直到后續(xù)囊胚著床也依然有用處,一般來說,透明帶的消失時(shí)間是在囊胚形成破裂之后,只有在脫去透明帶之后著床才可以發(fā)生。