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除了胆固醇的流出和钙离子以及碳 酸氢根负离子的流入外，另外一个导 致获能的重要改变就是精子质膜的成 分和分布的改变。失去了胆固醇降低 了质膜上胆固醇/磷脂的比例。有证据 表明精子获能前后精子质膜上的磷脂 总量是没有变化的，但在质膜内外的 分布却是有变化的。更进一步说，有 证据表明在精子获能时，精子质膜的 磷脂发生甲基化[1]。因此，我们有理 由可以假设精子获能时质膜经历了一 些生化变化并重新定位
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哺乳动物的精子包 含两个部分：（1）含 有顶体的头部（头的前 部）和顶体后环区域 （头的后部）；（2） 包含主段，中段和尾段 的鞭毛[2]。精子的获能 是通过一系列的膜性能 的改变和精子头部和尾 部多种酶激活从而激活 细胞信号通路的结果。
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精子的获能主要分为两类
体内获能：精子体内获能的最初改变
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检测精子获能的方法 超激活运动
顶体反应
精子穿卵试验(SPA ) CTC法 下面介绍两种
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超激活运动(hyperactivated motility, HAM)
精子一旦获能,其运动类型发生显著改变,精子头 部侧摆幅度和频率明显增加,而尾部振幅加大,频率加 快,呈现一种特殊的超激活运动或鞭打样运动 (whiplash motility)。HAM系受精前精子为了适应 受精需要而发生的一类特殊的运动类型。 Yanagimachi(1970)首先在仓鼠精子获能时观察到这 种现象。 HAM对于精子穿越输卵管峡部,克服输卵管上皮细 胞的阻力,最后穿过卵丘细胞及其细胞外基质和透明 带起着重要的作用。
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影响获能的一些因素(温度、pH、渗透压) 大多数动物精子体外获能的温度为 37—38℃。有的动物(猪和羊)精子获能的 最佳温度为39℃。
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获能的最适pH为7. 4 — 8.0。低 于6.7时获能时间大大延长；豚鼠精 子pH低于7.6时则获能时间需24 h。 pH高于8.2时，可缩短精子获能时间，
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体外获能:射出的精子或者附睾尾
部的精子也能在体外进行受精，只需放在 含有牛血清蛋白、能量物质和电解质的混 合液中即能获能。白蛋白是雌性生殖道内 分泌的主要蛋白质，同时也是体内和体外 获能的关键物质。这种蛋白质被认为是通 过促进甾醇类（主要是胆固醇）从精子质 膜流出从而启动精子获能。甾醇类物质的 流出导致了膜性质的改变，增加了膜的通 透性和流动性，造成了钙离子和碳酸氢根 负离子的流入，同时激活了细胞内的第二 信使。
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获能期间精子出现的各种变化
2.胞内离子的改变
精子获能期间一些胞外Ca2+进入胞
内，胞内Ca2+逐步升高，并呈时间依赖
关系.
HCO3-浓度增加. Ca2+和HCO3-均
能刺激腺苷酸环化酶(AC)合成cAMP，
包括（1）精浆蛋白的移除，糖蛋白被吸收 到精子的表面；（2）经过雌性动物生殖道 时精子表面分子的改变。精子获能主要是 精子质膜蛋白发生多种分子变化和甾醇类 物质（主要是胆固醇）的变化改变了精子 质膜的性质。胆固醇的流出改变了膜的通 透性和流动性导致了离子的流入，从而激 活了细胞内第二信使[1,4,15]。总之，在获 能的过程中，这些改变引起了精子蛋白激 酶的激活，蛋白酪氨酸磷酸化从而激活精 子。
精子获能的分子机理
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摘要
射出的精子当经过雌性动物生殖道时必 须经历生理变化，这样才能与卵子结合。 精子这一系列的生物和功能的改变就叫做 精子获能。积累的证据表明启动精子获能 是从胆固醇流出精子质膜开始。胆固醇的 流出改变了质膜的通透性和流动性从而引 起了钙离子的内流，离子的内流作为一个 级联信号开启并导致了精子获能。然而这 个钙离子信号所产生的精确机制仍然不是 很清楚，所以还需要大家的进一步的课余 深入探讨。
必需的成分。质膜脂质双层内有丰富的 胆固醇。获能期间精子质膜胆固醇外流。 精子质膜胆固醇的丧失可使膜蛋白的分 布发生改变; 可使膜的通透性发生改变,
进而促进获能。
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人输卵管液中含有的白蛋白(HSA)，能 结合并移去胆固醇；输卵管液高浓度的高 密度脂蛋白(HDL)可直接诱导胆固醇外流， 其作用比白蛋白更强.在精子体外获能时， 获能液中的牛血清白蛋白(BSA)，在有HCO3存在时可与胆固醇结合，以浓度依赖方式 刺激胆固醇外流。
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顶体反应(acrosome reaction ,
AR)
获能后的精子在生理性诱导物如透明 带、孕酮,或非生理性诱导物如钙离子载 体A23187的诱导下,可发生顶体反应, 即
精子质膜与顶体外膜融合释放顶体内容
物。
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获能期间精子出现的各种变化
1.胆固醇是维持细胞正常结构和功能所
Байду номын сангаас
但不利于精子生存。
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渗透压对精子获能也产生重 要影响。低于270 mOsm／kg H2O 或高于343 mOsm／kg H2O 则影响 精子获能进程。最适宜的渗透压 为295～310 mOsm／kgH2O
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正如上所述，钙离子和碳酸氢根 负离子的流入启动了一个信号级联反 应。它包括以下几方面：（a）腺苷酸 环化酶的激活和环磷酸腺苷（cAMP） 的生成；（b）蛋白激酶A或者其它激 酶激活；（c）精子分子的一个子集发 生蛋白酪氨酸磷酸化。因此，或许我 们可以通过识别精子获能时或者获能 过的精子的酪氨酸磷酸化分子来研究 精子获能的信号通路。
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精子获能的发现：哺乳动物的精子
在刚射入雌性生殖道时,或从附睾取出时,并 不具备受精能力,必需在雌性生殖道内经过 一段时间,发生生理及形态学的变化才能获 得受精能力,这一现象是被美籍华人科学家 张明觉和澳大利亚科学家Austin 发现的,后 来被Austin 称为精子获能（Sperm Capacitation）。这一现象中精子发生很多 生理生化改变，包括一些精子内部和表面 的一些变化，如：精浆蛋白的移除、糖蛋 白被吸收到精子的表面和精子质膜的改变。