精子相关抗原4的功能及其在疾病中的作用

精子相关抗原4(sperm associated antigen 4,SPAG4)是SUN(Sad-1,UNC-84)蛋白家族成员。近年来的研究发现,SPAG4可以维持精子头部结构的完整性,参与精子尾部发育,其功能异常可导致雄性不育。此外,SPAG4 mRNA在多种肿瘤细胞中表达,是一种潜在的肿瘤标志物。对肾透明细胞癌的最新研究发现,SPAG4表达增高将促进肿瘤细胞的增殖和侵袭,其表达受缺氧诱导因子1(hypoxia inducible factor 1,HIF-1)调控。对SPAG4功能的深入研究,将有助于阐明男性不育的分子机制并为研究肿瘤的发生发展提供新的候选靶标。     

精子功能相关的蛋白质调控受精过程的研究进展

哺乳动物的受精过程涉及到精子一系列的功能活动,如精子在雌性生殖道的运行、精子的超活化与获能、顶体反应以及精卵融合等。在精子经历的这一系列过程中,精子功能相关的蛋白质发挥着不可或缺的作用,这些蛋白分子的正常与否与雄性个体的繁殖力高低密切相关,因此精子功能相关的蛋白质能够作为评定哺乳动物精液受精能力的生物标记。文章主要对哺乳动物精子功能相关的蛋白质进行了综述,以阐述相关蛋白分子对精子运动活力、精子获能、顶体反应、透明带穿入和精卵融合等方面的重要作用以及这些蛋白分子在家畜遗传改良上的潜在应用。     

SNARE蛋白及其相关蛋白在精子顶体反应中的作用

精子顶体反应是指精子顶体外膜与精子质膜发生细胞内多点融合的反应,其过程属于特殊的胞吐过程。精子顶体反应是一个复杂严谨的生理过程,不仅需要诱导剂的诱导,还需要多种相关膜融合蛋白的参与。SNARE蛋白及其相关蛋白能够调控哺乳动物细胞内的融合,尤其在精子顶体反应过程中发挥着重要作用。其中SNARE蛋白是核心成分,与其相关蛋白相互作用,共同参与精子顶体反应过程。现主要对SNAREs、Rab、Munc-18、complexin、synaptotagmin和α-SNAP等蛋白质在精子顶体反应中的作用进行概述。     

小鼠精子热休克蛋白90的棕榈酰化

蛋白质棕榈酰化是指饱和十六碳的棕榈酸盐通过硫酯键或者酰胺键连接在蛋白质肽链的半胱氨酸上,属翻译后修饰,可影响蛋白质的相互作用、稳定性及定位等功能。热休克蛋白90(heat shock protein 90,Hsp90)是一种重要的分子伴侣,已证明其参与精子获能等生理过程。然而,哺乳动物精子中是否存在蛋白质棕榈酰化,Hsp90在精子不同生理状态下是否发生棕榈酰化,目前尚不清楚。本研究首先采用酰基-生物素置换法检测小鼠附睾尾部成熟精子总蛋白质棕榈酰化情况,然后通过CSS-Palm 4.0软件预测Hsp90的棕榈酰化位点,再进一步结合免疫沉淀方法检测附睾头部、附睾尾部精子的Hsp90棕榈酰化情况。结果显示,小鼠附睾尾部精子多种蛋白质存在棕榈酰化,其中分子量大小约50、65、72、85和130 k Da的蛋白质发生棕榈酰化最为显著;软件预测显示Hsp90两个亚型共有5个棕榈酰化位点;免疫沉淀结果也显示小鼠精子存在棕榈酰化的Hsp90,且其棕榈酰化水平与小鼠精子的生理状态有关:附睾尾部棕榈酰化水平比附睾头部高,而获能后的棕榈酰化水平比获能前明显升高。以上结果表明,哺乳动物精子中存在蛋白棕榈酰化,且Hsp90棕榈酰化可能参与精子生理状态的调节。     

中心体蛋白centrin研究进展

Centrin是普遍存在于中心体上的蛋白成分 ,具有钙离子结合能力。Centrin家族包含多种同源蛋白 ,这些蛋白在结构上高度保守。研究表明centrin可能与细胞的分化 ,纤毛的生成定向和切断 ,精子尾部的生成 ,中心体复制及其结构维持有密切关系 ,同时也和细胞的癌变、生长及细胞周期调控有关 ,还有许多未知功能有待研究     

腺嘌呤核苷脱氨酶及核苷运转系统对精子运动的调节作用

 腺嘌呤核苷(ADO)和它的类似物2-Cl-ADO对牛附睾尾部精子的运动有刺激作用,为了探讨ADO及其类似物对精子运动调节作用的机理,我们从ADO受体,核苷运转系统(NTS)及腺苷脱氨酶(ADA)三个方面对牛附睾尾部的精子进行了研究。我们发现腺苷受体不存在于牛精子膜上,但ADA和NTS以膜蛋白的形式结合在精子膜上,并对精子体内的ADO浓度起调节作用。我们的结论是ADO及其类似物对牛精子运动的调节作用是首先通过精子膜上的ADA和NTS影响精子体内的ADO浓度,进而ADO又通过调节钙离子浓度刺激牛精子运动。     

大鲵精子结构研究

为了解大鲵精子超微结构,应用扫描电镜和透射电镜开展了大鲵精子形态结构研究。结果显示:大鲵精子由头部、颈部和尾部3部分组成。精子总长216.36μm±9.93μm(n=30),头部长65.80μm±3.70μm(n=30),颈部较短,多不明显,尾部长153.52μm±3.22μm(n=30)。头部由顶体、穿孔器和细胞核组成;颈部包括核窝、近端中心粒及远端中心粒、线粒体、轴丝和轴纤维;尾部无明显分段,由轴丝、轴纤维、轴丝旁纤维和波动膜组成。大鲵精子内线粒体较少,可能与精子运动缓慢、精子活力维持时间短有关;成熟过程中精子细胞头部包围的胞质分泌物中含有一定数量的线粒体。     

哺乳动物精子磷酸化蛋白质组学研究进展

蛋白质的表达、修饰及相互作用的研究已成为后基因组学时代蛋白质组学中的重要内容。蛋白质磷酸化和去磷酸化作为最普遍的翻译后修饰之一,是精子细胞信号转导和酶调控、表达的主要分子机制,亦是精子、卵细胞信号识别及完成受精作用的关键环节。对精子磷酸化蛋白功能的研究有助于深入理解精子的获能、超激活运动的维持、发生顶体反应及精卵结合等受精过程的分子调控机理。对哺乳动物精子磷酸化蛋白质组学的研究进展,包括动物精子磷酸化蛋白质组学研究的技术方法、磷酸化蛋白质种类的鉴定、定量及其功能分析进行了综述,为进一步发掘与受精相关的重要生物标志物,揭示精子发育、繁殖潜能变化及受精分子机理奠定基础。     

泛素?蛋白酶体途径在精子生成中的作用

泛素?蛋白酶体途径(Ubiquitin–proteasome pathway,UPP)是真核细胞内蛋白质主要降解途径,通过调节蛋白质相互作用、蛋白活性、蛋白定位及信号转导,进而在细胞周期进程、细胞凋亡、应激反应及机体生长发育等过程发挥重要作用。研究表明,UPP在人和动物精子生成中的顶体生物合成及精子尾部形成过程起着关键的调控作用,精子变态过程中UPP调控异常导致精子畸形及精子活力降低,并引发少精子症、不育及睾丸肿瘤等生殖系统疾病。本文综述了UPP在动物精子生成过程中的信号传导及调节机制,以期为后续相关研究提供参考。     

中缅树鼩精子形态特征及冷冻损伤

树鼩作为一种新型的、接近灵长类的实验动物,在医学生物学上的应用受到越来越多的重视。精子的结构特性研究及冷冻后结构的完整性分析是精子生物学的主要内容,也有助于树鼩的实验室快速繁殖。该研究采用人工饲养的中缅树鼩(Tupaia belangeri chinensis),结果显示其睾丸占总体重的(1.05±0.07)%,总体积为(1.12±0.10)mL。附睾尾及输精管精子总量估计在2.2×107～8.8×107,其运动度和顶体完整率分别为(68.8±3.9)%和(90.0±2.1)%。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对树鼩附睾精子的超微结构进行的观察和分析显示精子头部呈圆形或卵圆形;头部长度、宽度平均分别为6.65和5.82μm;精子尾部中段、主段、尾段和精子总长度平均分别为13.39、52.35、65.74和73.05μm;尾部中段的线粒体螺旋数量为48个,其轴丝结构为典型的"9+9+2"结构。冷冻解冻后的精子主要表现在顶体与质膜不完整、精子断裂、尾部扭曲和膨大。上述结果提示树鼩精子与其他哺乳动物精子的结构特征相似,但是精子大小和线粒体螺旋数目有明显的差别,且超微结构改变仍是冷冻精子运动和受精能力下降的主要原因。     

我国24种无尾两栖类精子形态的研究

在光镜下观察我国２４种无尾两栖类的精子，其外形主要包括头和尾两个部分。头部多呈棒状、锥状或弯镰状，平均量度多在１２－１９（８．５－７６）微米；尾部多纤细；全长大多４５－７０（２９－２３５）微料。精子的长度与蛙种个体大小之间无相关性。精子的形态具有科、属或种的特征。同种蛙精子形态和量度的差别，常与生殖细胞的发育状况和成熟程度有关。同一蛙精子的大小可能与精子形成过程中精母细胞和精细胞的发育和生长状态和     

蕨类植物精细胞运动器和细胞骨架的研究

介绍了近年来蕨类植物游动精子运动器和细胞骨架的研究进展。游动精子由配子体精子器中的非运动细胞发育形成,其分化过程包括了运动器官和细胞骨架的合成和组装。精子发生过程中形成的运动器的各部分结构包括鞭毛、基体、多层结构及附属结构;基体是细胞中新形成的结构,在不同类群的蕨类植物中分别由双中心粒、分支生毛体和生毛体产生。鞭毛、基体和多层结构中的微管带形成了游动精子三个独特的微管列阵,由于微管蛋白的后修饰作用这些微管列阵十分稳定;centrin是运动器中的重要成分, 但功能尚不清楚,可能和细胞骨架及运动器的构建有关。     

蕨类植物精细胞运动器和细胞骨架的研究

介绍了近年来蕨类植物游动精子运动器和细胞骨架的研究进展.游动精子由配子体精子器中的非运动细胞发育形成,其分化过程包括了运动器官和细胞骨架的合成和组装.精子发生过程中形成的运动器的各部分结构包括鞭毛、基体、多层结构及附属结构;基体是细胞中新形成的结构,在不同类群的蕨类植物中分别由双中心粒、分支生毛体和生毛体产生.鞭毛、基体和多层结构中的微管带形成了游动精子三个独特的微管列阵,由于微管蛋白的后修饰作用这些微管列阵十分稳定;centrin是运动器中的重要成分,但功能尚不清楚,可能和细胞骨架及运动器的构建有关.     

秀丽线虫精子发生和精子受精的研究进展

秀丽线虫精子发生过程包括减数分裂和精子活化两个阶段, 通过早期特异基因的表达和后期蛋白分子的翻译后修饰, 精原细胞发育成为具有运动能力的精子。其受精阶段包括精子运动、精子竞争、精卵信号通讯以及精卵融合等过程。通过突变体筛选目前已经获得了一些影响精子发生或受精的突变体, 并且对其中一些突变体进行了基因克隆和功能分析的研究。这些研究不仅对于阐明精子发生和受精的机理具有重大的理论意义, 而且对男性不育的治疗和男性无毒避孕药物的研发可能提供重要的依据。文章阐述了目前在线虫精子发生和精子受精两个方面的研究进展。     

精子形成中的表观遗传调控

精子形成是指单倍体球形精子细胞分化发育成为精子的过程。这一连续进程包含一系列复杂的生化事件和剧烈的形态变化,涉及顶体和尾部形成、组蛋白-鱼精蛋白转换、细胞核压缩和细胞质丢弃等。近期研究发现,表观遗传调控在精子形成过程中发挥重要作用,对确保精子细胞正常发育和精子生成至关重要。现总结近期的相关研究进展,从DNA甲基化和组蛋白修饰两个方面简介精子形成过程中的表观遗传调控功能和机制。     

CABYR生物学功能及其应用

钙离子结合酪氨酸磷酸化调节基因CABYR是一种与钙离子信号通路相关的基因,该基因具有两个编码区,编码产生一种高度多态性蛋白。CABYR蛋白定位于人精子鞭毛纤维鞘主段,与精子的能育力获得和鞭毛纤维鞘形成紧密相关。CABYR在睾丸组织和多种肿瘤组织中高表达,正常组织中不表达或低表达,并能引起特异性体液免疫反应,被鉴定为一种与肺癌相关的的CT抗原。CABYR的表达水平对肿瘤细胞的增殖、迁移和多种抗肿瘤药物敏感性起重要作用。CABYR在肿瘤免疫治疗、抗肿瘤药物筛选以及法医物证中精液斑的检验鉴定具有潜在应用价值。     

中华绒螯蟹的受精生物学（一）

中华绒螯蟹的精子无尾部,不能运动;其成熟卵为初级卵母细胞,无受精孔,精子可在卵的任何部位穿入卵内,精子入卵主要借顶体反应。虽多精着卵,但仅数精入卵,且单精受精。     

蟋蟀精子形成部分时期尾部超微结构观察

通过对黄脸油葫芦精子尾部形成过程4～10期超微结构的观察,发现该虫精子细胞发育至第6期轴丝微管束9 9 2完整形成;7、8两期精子细胞内一些高尔基体、内质网膜系统结构包绕着轴丝;第9期精子细胞及成熟精子轴丝内副微管、双微管中的A微管、中央单微管内充满小圆柱状纤维;中心粒侧体纤维状,成熟精子的线粒体衍生体内不具纵嵴;细胞质膜外不具发达的糖蛋白套。通过比较发现该虫精子与蝗总科癞蝗科精子类型比较相似,同属于原始类型精子。     

人精子中尿激酶型纤溶酶元激活因子的免疫组织化学定位观察

本文采用免疫组织化学和免疫电镜对正常人精子中尿激酶型纤溶酶元激活因子（ＵＰＡ）的分布进行了定位观察。结果发现尿激酶型纤溶酶元激活因子分布在精子顶部体内外膜和精子头部浆膜上,且精子尾部浆膜上也有阳性着色,提示尾部浆膜上也有尿激酶型纤溶酶元激活因子的存在。推测精子中尿激酶型纤溶酶元激活因子可能与精子的运行、获能、顶体反应及受精有关联。     

金鱼精子质膜和核膜的区域特异性

本文结合采用扫描和透射电子显微镜(包括冷冻断裂-蚀刻、超薄切片以及细胞化学染色法),研究了金鱼精子的超微结构特征,结果表明金鱼精子的质膜和核膜都具有区域特异性:1)精子质膜内大部分区域含有许多蛋白颗粒,但在特定区域内,蛋白颗粒呈有序排列,构成晶格状结构。2)精子头颈部和尾部均有液泡密集之处,凡是覆盖着液泡区的质膜内,几乎都不含有蛋白颗粒。3)液泡区能被细胞化学方法染成致密色,表明内含糖蛋白。4)核膜孔只集中存在于靠近颈部的核膜上,而其他部分则没有。本文对上述诸点进行了讨论。