精子的成熟和調(diào)控

精子的成熟和調(diào)控作為雄性配子的精子是在睪丸曲細(xì)精管中產(chǎn)生，睪丸中產(chǎn)生的精子從其形態(tài)結(jié)構(gòu)和染色質(zhì)角度已基本成熟，并經(jīng)直細(xì)精管、睪丸網(wǎng)及睪丸輸出小管，進(jìn)入一個(gè)由高度盤曲的管道系統(tǒng)組成的器官―附睪，循附睪頭－體－尾運(yùn)行，進(jìn)一步發(fā)生形態(tài)學(xué)的變化，物質(zhì)代謝的變化，精子膜的變化，達(dá)到附睪精子成熟。貯存在附睪的精子，在射精時(shí)進(jìn)入陰道，通過宮頸、宮腔，到達(dá)輸卵管壺腹部，與卵子相遇并結(jié)合，最終完成受精過程。

這一過程的完成還需要精子具有運(yùn)動(dòng)能力，特別是快速前向運(yùn)動(dòng)的能力，需要精子具有固著于透明帶的能力，需要具有精卵識(shí)別的能力和結(jié)合卵子的能力。總之精子通過附睪頭體尾的運(yùn)行最終獲得成熟，而在期間發(fā)生的變化統(tǒng)稱附睪精子的成熟變化。一.附睪中精子形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化睪丸精子胞質(zhì)小滴主要位于精子中段的近段，在循附睪運(yùn)行過程中，精子的胞質(zhì)小滴向末端移位，直至最后脫落。如果胞質(zhì)小滴未能完成移行和脫落，這種精子就未能達(dá)到成熟，就會(huì)影響受精能力，如果在射出精液中存在大量有胞質(zhì)小滴的精子，就可能造成男性不育。

在附睪精子成熟過程中，精子頂體形態(tài)和面積逐漸縮小，而頂體內(nèi)容物致密度逐漸增高，到附睪尾部未成熟頂體則完全消失，頂體內(nèi)容物的前頂體素和頂體素，在成熟過程中也進(jìn)行了再加工和降解修飾。

精子核在附睪成熟中，核中DNA鏈磷酸基團(tuán)和魚精蛋白結(jié)合越來越緊密，而且魚精蛋白結(jié)合巰基量逐漸減少而二硫鍵量不斷增加，其結(jié)果使精子的核更趨穩(wěn)定，保護(hù)精子核和基因免受外界有害因素的損害

精子鞭毛中，含有大量的外周致密纖維，形成于精子細(xì)胞期，含有大量的鋅，鋅與半胱氨酸形成復(fù)合物。研究發(fā)現(xiàn)在附睪運(yùn)行中，致密纖維中的鋅大量減少，復(fù)合物中硫氫基氧化成二硫鍵失去的大量的鋅，使外周致密纖維的穩(wěn)定性增加，這種變化與精子的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。二.精子膜的成熟變化精子膜是精子功能得以實(shí)現(xiàn)的重要保證。精子在附睪運(yùn)行過程中，逐步獲得了排鈉的能力，同時(shí)精子膜對(duì)鉀離子的通透性明顯增加，造成鉀離子內(nèi)流，使精子內(nèi)鉀離子濃度明顯高于精子外附睪液中鉀離子的濃度。膜的這種變化可以影響精子酶的活力及其代謝，也對(duì)附睪精子運(yùn)動(dòng)具有重要意義。唾液酸是一種帶強(qiáng)烈負(fù)電荷的酸性糖蛋白。附睪上皮能分泌唾液酸，附睪液中的唾液酸的量從附睪頭體尾逐步上升，而附睪精子膜上的唾液酸則相反。這樣，精子在附睪中運(yùn)行，由于電性相斥，使精子不發(fā)生凝集。而且唾液酸還能遮蓋精子膜表面的一些特異性抗原，免遭在男性生殖道和進(jìn)入女性生殖道后為免疫活性細(xì)胞識(shí)別和吞噬。在運(yùn)行中唾液酸量的不斷減少，為精子在女性生殖道的獲能及精卵結(jié)合建立必要的膜分子構(gòu)型作準(zhǔn)備，表面呈低負(fù)電荷狀態(tài)的精子膜容易與卵子相識(shí)別。

精子在附睪中運(yùn)行中，精子膜的流動(dòng)性是逐步降低的。從附睪頭到附睪尾，精子膜中新成分的插入或原有成分的丟失，精子膜上膜脂的總量逐漸減少，并且隨著精子的逐漸成熟，膽固醇、磷脂比率，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸比率明顯提高，這些膜脂成分的改變?cè)斐删幽ぶ鲃?dòng)性隨精子成熟而下降，其結(jié)果使膜的穩(wěn)定性增加，對(duì)精卵結(jié)合具有重要意義。

精子膜蛋白在附睪運(yùn)行中，高分子量的蛋白逐漸減少，低分子量的蛋白逐漸增多，低糖基化轉(zhuǎn)化為高糖基化，主要原因在于附睪上皮合成和分泌的蛋白質(zhì)附著或摻入精子膜，使有的蛋白質(zhì)丟失或修飾。精子膜成熟的另一變化是精子膜上硫氫基逐漸被氧化成二硫鍵，二硫鍵的鍵能很大，它能把不同肽鏈或同一肽鏈的不同部分連接起來，對(duì)穩(wěn)定膜蛋白起重要作用。三精子運(yùn)動(dòng)能力的獲得研究發(fā)現(xiàn)附睪精子成熟過程中，精子線粒體中酶的活性逐漸增強(qiáng)，其活性附睪體部精子大于附睪頭部精子。附睪上皮有攝取和濃縮肉毒堿的能力，而附睪精子在從附睪液中攝取和積聚肉毒堿。

肉毒堿在精子線粒體的脂肪酸β－氧化過程中起重要作用，主要是攜帶脂肪?；ㄟ^線粒體膜，反應(yīng)發(fā)生的乙酰輔酶A可進(jìn)入三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生的ATP供精子運(yùn)動(dòng)所需。ATP是精子運(yùn)動(dòng)的主要來源，精子運(yùn)動(dòng)依賴于精子代謝過程中足夠的ATP產(chǎn)生能力和對(duì)ATP的有效利用。附睪精子在頭體尾運(yùn)行的過程中，產(chǎn)生的ATP量是逐漸增加的。

四.附睪精子的成熟調(diào)控附睪是精子成熟的微環(huán)境，是十分彎曲而細(xì)長(zhǎng)的上皮管道，附睪上皮合成和分泌的蛋白質(zhì)已達(dá)上百種，從功能上分包括兩大類：一類是非特異功能，通過附睪精子膜本體蛋白的相互作用和影響對(duì)離子的攝取，可改變精子膜的滲透性；

另一類是附睪分泌蛋白的特異功能，如附睪頭部上皮細(xì)胞分泌的附睪糖蛋白與附睪未成熟精子一起孵育，能增加精子固著于卵子透明帶的能力；附睪唾液酸蛋白則可能促進(jìn)精卵結(jié)合，前向運(yùn)動(dòng)蛋白則可以激發(fā)附睪精子前向運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生附睪上皮細(xì)胞具有很重要的吸收和離子轉(zhuǎn)運(yùn)功能，其中附睪上皮對(duì)電解質(zhì)和水分的轉(zhuǎn)運(yùn)為精子成熟造成一個(gè)良好的液態(tài)環(huán)境。正常情況下，附睪上皮通過對(duì)水和電解質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，重吸收大部分的附睪液。附睪的重吸收在各個(gè)不同的段落有高度的選擇性，在睪丸液中，如同血漿，高鈉低鉀，而附睪液中表現(xiàn)為高鉀低鈉，而且附睪移行過程中附睪液內(nèi)鉀/鈉比率是逐漸上升的。

附睪上皮的功能與維持，附睪精子的成熟均有賴于雄激素。參與附睪精子成熟的雄激素主要有睪酮和雙氫睪酮，雙氫睪酮可能起著更重要的作用，雙氫睪酮對(duì)附睪上皮生長(zhǎng)分化，附睪上皮細(xì)胞合成和分泌蛋白功能，對(duì)附睪上皮細(xì)胞一系列轉(zhuǎn)運(yùn)功能，對(duì)附睪精子運(yùn)動(dòng)能力和受精能力的獲得均具有重要作用。附睪和附睪精子