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黄体酮的微摩尔梯度在不同精子亚群中的作用

    在生物有机体中,分子会从源头扩散,产生分子梯度,调节重要的细胞功能,如生长、分化和迁移。黄体酮是一种高度系统遗传保守的生物分子,具有多种生殖功能,也可沿梯度分布。例如,在排卵期,它是由卵母细胞周围的卵丘细胞分泌出来的。这些细胞沿着梯度基质逐渐分布,在卵母细胞附近彼此接近,向梯度周围逐渐稀释。因此,在分泌时,黄体酮扩散形成浓度梯度沿梯度方向逐渐减少。
 
 
    在此背景下,可以合理推断精子在接近卵复合体的过程中可能会面临黄体酮浓度的逐渐升高,但精子对类固醇梯度是否敏感呢?
 
    尽管黄体酮刺激了大量的精子功能,但几乎所有的研究都是在激素均匀分布的情况下进行的。有报道表明,人精子能够感知孕激素梯度主要与精子趋化性有关,趋化性趋化机制完全依赖于引诱分子的逐渐分布。通过这种方式,精子可以化学定位到低剂量的孕激素来源。
 
    另一方面,每一个精子在其整个生命周期中都经历着连续的生理变化,从而产生了一个自然的异质精子群体。这种生理变化主要与精子能力有关,精子能力是使卵子受精所必需的细胞状态。获能是精子生命中一个短暂而独特的事件,持续1-4小时。随后,精子不可逆转地恢复了的能力。有人认为,在任何给定的时间,精子样本中都含有一些正在形成能力的精子,而其他的要么已经具备能力,要么已经具备。因此,精子对生物分子梯度的反应取决于精子的生理状态也就不足为奇了。事实上,精子必须具有足够的能力来感知趋化梯度。
 
    可能的结果之一是精子能够进一步经历诱导顶体反应,这也是成功受精的条件。在获得能力的最后一个步骤中,精子细胞被准备用于诱导顶体反应。多年来,透明带一直被认为是体内条件下顶体反应的生理刺激。然而,最近在小鼠身上的报道表明,使卵子受精的精子发生了与透明带相去甚远的顶体反应,这为另一种对顶体外泌体的生理诱导物打开了可能性。有报道称黄体酮刺激启动反应和顶体反应。然而,这些研究都是在激素的小分子剂量均匀分布的情况下进行的。相反,我们最近观察到,短期暴露于黄体酮的皮摩尔梯度刺激或完成精子的。
 
    高浓度的孕酮可能刺激精子的各种生理过程,如启动和顶体反应。然而,接近卵子时,精子面临着荷尔蒙浓度的增加,因为它是由卵丘细胞分泌的,然后被动地沿着卵丘基质扩散。
 
    在此背景下,产生了几个问题:精子在经历启动和顶体反应时是否对类固醇梯度敏感?如果是,黄体酮的功能梯度浓度是多少?精子在不同的生理状态下对类固醇梯度有不同的反应吗?
 
    研究结果表明,低剂量黄体酮的逐渐分布在不同的精子亚群中,选择性地刺激启动反应和顶体反应的作用是多方面的。

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