精子成功方程式:它们到底是怎么游动的?

2019-12-31 · 0人阅读 来源:医生专家团

精子成功方程式:它们到底是怎么游动的?

男性一次射精大约会射出5500百万个精子,彼此竞争进入卵子的机会。

成功的受孕仰赖精子在卵子周围液体中的运动方式,

然而,精子在游向卵子过程中的复杂律动方式,对科学家来说一直是个难以理解的谜。

但近日一项最新的研究让科学家得以用数学方程式去理解与分析这个律动过程。

而这也让科学家们认定有助在可见的将来改善男性不孕症。

来自York、Birmingham、Oxford 和 Kyoto大学的研究者发现:

精子的尾巴以某种特殊的节奏运动,推动精子向前进,而同时,其头部则向后方和左右两旁摆动。

Hermes Gadêlha博士指出:

「为了要能清楚的观察精子如何推进自己往前进,研究使用复杂的高精密仪器。

透过将精子尾巴拍打的节奏数据输入计算机,我们可以了解精子运动如何影响周围的液体流动模式。」

透过数值化仿真系统,研究者得以观察精子如何影响周围液体并从中得到前进的动力。

但因为每份样品都约有5500万个精子同时进行运动,

使得一开始得出的数据模型过于复杂,结果难以分析并应用。

经过不断尝试,研究者透过分析精子的运动终获得一相对简单的数学方程式,

该项方程式去除掉目前必须使用复杂及昂贵仪器才能进行仿真的需求。

并且发现精子经由某种「矛盾」的律动方式-比如鞭状尾巴以某种特殊的节奏,

将头部往后拉,以部份抵销掉因其微小体型所产生的摩擦力。

「当人们说精子朝卵子游去的运动是多么不可思议时,

它确实是如此,但人体拥有非常精密且复杂的机制,可以确保相符合的细胞结合在一起。

普遍认为精子的不规律运动对其周围液体产生的变化十分随机,

使周围其他竞争精子更难以保持运动方向,

但事实上,你可以看见精子其实在周围形成十分稳定的流动模式。」

Hermes Gadêlha继续分析,

「这代表精子以一种充满协调性的方式影响周围液体,让自己前进,与磁铁所形成的磁场十分接近。

因此,虽然液体的阻力使精子难以往前,但透过协调性的律动,

能够确保只有极少数的精子能获得前进的推力。」

研究家们未来希望建出立能分析更多精子的模型,

他们同时也相信这可以在未来帮助解决男性不孕症。

目前导致男性不孕症的最主要原因为精液质量过低,成因包含少精、精子运动异常和精子异常等,

此外仍有许多因素仍未有明确解释。也曾有研究显示阴囊温度过高,

可能造成精液质量下降,但仍没有明确的证据证明较为宽松的内裤能有效改善不孕症状。

医生专家团温馨提醒:

"世界男性健康日 在社会高速发展的今天,人们的生活水平在不断地提高,而男性健康水平却日益滑坡。男性的健康不仅关乎自身的生活和事业发展,更会影响到其伴侣,影响家庭幸福甚至社会和谐。 世界卫生组织确定每年的10月28日为“世界男性健康日”,呼吁整个社会再多一点对男性健康的关注、呼吁每个家庭再多一点对男性健康的关爱。"

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刘义 主任医师 | 教授

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生殖中心副主任,硕士生导师。中华医学会湖北省分会妇产科学会、常务委员。1990年本科毕业于同济医科大学医疗系,1993年硕士毕业于同济医科大学妇产科专业并获硕士学位,1996年博士毕业于同济医科大学生殖 医学专业,并获博士学位。为硕士研究生导师,已带硕士生20人。2000年于重庆妇幼保健院生殖中心进修临床辅助生殖技术,2007年于华中科技大学同济医院生殖中心进修临床辅助生殖技术。近10年从事生殖内分泌临床及科研工作,擅长各种妇科内分泌紊乱疾病、不孕不育等地诊治,尤其擅长多囊卵巢综合征的诊治;熟练掌握IVF的治疗,熟练掌握妇科生殖内分泌及超促排卵技术,能积极推荐新的COH方案及提高妊娠率的辅助治疗方法;能熟练进行B超下卵泡监测及取卵、胚胎移植、负压抽吸减胎术等操作。负责国家自然科学基金项目1项,省级课题3项,发表论文50余篇,参编专著5部。多次参与国际及国内辅助生殖技术的学术交流活动。拟担任我院生殖中心供精人工受精助孕技术的负责人。
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艾继辉 主任医师 | 教授

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留美博士/主任医师/博士生研究生导师。1991年毕业于同济医科大学。
1994年攻读妇产科生殖医学的硕士,师从著名的生殖医学专家朱桂金教授,从事试管婴儿的研究。
1996年攻读罗丽兰教授的博士,重点研究不成熟卵母细胞体外成熟;
2003-2005年在美国著名的常青藤学府宾夕法利亚大学医学院(The MedicalSchool of the University of Pennsylvnia)进行博士后工作,主要从事蛋白质结构与功能的研究。并在著名杂志JBC ,Blood 和J ThrombHaemost上发表论著和摘要(SCI影响因子5~10分)。
2005年底回国,现在华中科技大学同济医学院附属同济医院妇产科工作。
现任同济生殖中心副主任,
中华医学会妇产科学会湖北省分会委员,
中国医师协会生殖医学专业委员会全国委员,
妇幼健康研究会生殖内分泌专业委员会全国委员,
中国预防医学会湖北妇女疾病防治委员会副主委等,
中华医学会生殖医学第三届委员会青年委员。
作为研究骨干参与科技部973项目,负责国家自然科学基金面上项目、湖北省自然科学基金、湖北省卫计委重点项目、以及华中科技大学回国人员启动基金和教育部回国人员启动基金等项目。发表SCI论文多篇。
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弓爱东 副主任医师 | 医疗院长

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从事生殖医学及妇产科临床工作20余年,在内分泌、遗传和体外受精—胚胎移植、选择性胚胎减胎术等方面技术精湛, 拥有丰富的生殖临床经验。 组织并参与山西省首例ICSI/首例FET试管婴儿的治疗。 曾创建湖北省妇幼保健院生殖中心、山西煤炭医院生殖中心并担任总负责人、临床负责人,先后在美国加州斯坦福大学生殖中心、英国皇家Guy's and St Thomas'生殖中心等国家重点医学科研单位 进修学习。发表国家级论文20余篇,攻克多项国家技术课题。
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