人類(lèi)精子并不像任何人想象的那樣游動(dòng)

長(zhǎng)期以來(lái)，精子一直在愚弄科學(xué)家。人類(lèi)精子不是通過(guò)像螺旋槳那樣轉(zhuǎn)動(dòng)尾巴來(lái)直線游動(dòng)，而是不平衡地甩動(dòng)尾巴并滾動(dòng)以平衡偏離中心的行程。

300多年前，顯微鏡先驅(qū)安東尼·范·列文虎克(AntonievanLeeuwenhoek)描述了以對(duì)稱(chēng)模式搖擺的精子尾巴，就像“蛇或鰻魚(yú)的尾巴”。然而，研究人員在7月31日的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報(bào)告說(shuō)，普遍認(rèn)為精子尾巴以平衡方式移動(dòng)的觀點(diǎn)并沒(méi)有捕捉到三個(gè)維度上實(shí)際發(fā)生的情況。

實(shí)驗(yàn)室中自由游動(dòng)的人類(lèi)精子的高速3-D顯微鏡顯示，細(xì)胞在移動(dòng)時(shí)呈螺旋狀，這與之前的研究一致。英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的數(shù)學(xué)家HermesGadêlha說(shuō)，精子幾乎要鉆入周?chē)囊后w中。

與人們的想法相反，精子的尾巴并不是對(duì)稱(chēng)擺動(dòng)的。高速3-D顯微鏡和數(shù)學(xué)分析表明，當(dāng)細(xì)胞滾動(dòng)時(shí)，尾巴僅向一側(cè)擺動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的組合使精子保持向前游動(dòng)。

Gadêlha和同事使用游動(dòng)精子的自動(dòng)跟蹤和位置數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)分析，將精子尾部運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)部分。令人驚訝的是，其中一個(gè)只是在細(xì)胞的一側(cè)擺動(dòng)。Gadêlha說(shuō)，這就像一個(gè)人只用身體的一側(cè)游泳。就其本身而言，這種不平衡的劃水會(huì)導(dǎo)致原地打轉(zhuǎn)。

但是尾部運(yùn)動(dòng)的第二個(gè)組成部分導(dǎo)致精子旋轉(zhuǎn)，平衡了不平衡的行程。從上面看，精子尾巴看起來(lái)像是在對(duì)稱(chēng)地跳動(dòng)，正如歷史上所描述的那樣。但是更復(fù)雜的3-D運(yùn)動(dòng)讓精子一直向前游動(dòng)。

英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的男性生育專(zhuān)家AllanPacey說(shuō)，新的3-D測(cè)量在理解精子運(yùn)動(dòng)方面向前邁出了步。不過(guò)，還需要進(jìn)行額外的調(diào)查，以了解精子在女性生殖道中是否以相同的方式移動(dòng)，在那里它們必須與液體運(yùn)動(dòng)和狹窄的通道相抗衡才能到達(dá)卵子(SN:2/13/19)。Pacey說(shuō)，此類(lèi)研究可能為人類(lèi)不育癥的診斷和治療提供信息。

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