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精子可能会为子宫提供“秘密握手”

引言:为什么一个卵子需要2亿精子?部分原因是女性免疫系统轰炸,几乎没有精子存活。研究人员发现精子与子宫细胞之间的分子握手可以帮助精子逃避这种攻击-或可以帮助免疫系统靶向最弱的精子

为什么一个卵子需要2亿精子?

原因之一是精子到达子宫时会受到免疫系统的轰击。分子人类学家帕斯卡尔·加格诺克斯(Pascal Gagneux)说,也许需要很多,这样一些人才能生存。另一方面,淘汰那么多精子可能会有好处。
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加涅克斯说:“我是医学院的一个孤独的动物学家。” 
“我的电梯精神是,一生都是一个很大的妥协。(对于一个鸡蛋),太容易受精是不好的;太难受精也是不好的。”

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的加涅克斯实验室发现了精子和子宫内膜细胞之间的“秘密握手”。他们在《生物化学杂志》上报告说,子宫细胞表达一种受体,该受体识别精子细胞表面的聚糖分子。这种相互作用可能会调节雌性的免疫反应,并帮助精子通过白细胞反应使其产生。

白细胞反应尚不完全清楚。加涅克斯解释说,我们所知道的是,“穿过子宫颈后,到达子宫的数百万精子-美国的精子数量-面临着巨噬细胞和嗜中性粒细胞的大战。”

先天免疫系统的这种攻击杀死了精液中的大部分精子细胞,使进入输卵管的数亿精子降到仅几百个。当卵受多个精子受精而无法发育时,防御性反应可能对防止多精子有好处。

由于精子被富含唾液酸的聚糖包裹,并且先天免疫系统使用唾液酸将人类细胞与入侵者区分开,因此,Gagneux和他的实验室最初预期,聚糖可能参与与称为中性粒细胞的先天免疫细胞的相互作用。但是他们测试的中性粒细胞似乎在含或不含唾液酸的精子之间没有太大的区别。

同时,研究小组在子宫内膜细胞上观察到了称为siglecs的唾液酸结合受体。在溶液中,这些子宫内膜受体可以结合整个精子。根据Gagneux的研究,结合相互作用可以帮助精子跑完这种绞痛-例如,通过抑制免疫反应。或者,这可能是子宫细胞清除有缺陷的精子的一种方法。在免疫系统中,这种受体类别有助于细胞将唾液酸分子识别为“自身”,并且在这种情况下,它们可以升高或降低炎症。

他说:“令人难以接受的是,我们对这种[互动]的含义知之甚少。” 理解其生理意义的第一步将是寻找精子和完整子宫组织之间的直接相互作用-本文仅研究精子与纯化蛋白的相互作用。

加涅克斯(Gagneux)补充说,在某些方面,要在这么一个未被广泛了解的领域工作真是令人沮丧。他说,繁殖“在许多层面上都是一场非常非常微妙的战争。事实上,这种免疫游戏还在进行着,这完全令人着迷。”

这项研究得到了美国国立卫生研究院(GM1R01GM095882和K12GM068524),密茨他尼糖科学基金会以及G Harold和Leila Y Mathers基金会的支持。