精子游动的秘密被揭开了

据国外媒体报道，一项新的研究发现，人类精子在向卵子游去的过程中，可以利用尾部获得力量。英国研究人员发现，健康精子的尾部覆盖着一层强化层，这使得它们能够有力而有节奏地摆动尾部，从而突破子宫颈的粘液屏障。

这些研究结果可能为体外受精手术中的精子选择提供更好的方法，并在更接近自然状态的条件下确定最合适的精子。

据统计，在男性怀孕期间释放的5500万个精子中，只有大约15个精子能够通过生殖道。宫颈粘液比水厚100倍，这使得卵子和精子的结合成为自然界中最困难的选择挑战之一。在英国，受生育问题影响的人数高达350万，而选择体外受精技术的夫妇平均花费2万英镑。

“我们仍然不完全了解精子游泳的能力，这可能与基因完整性有关。英国约克大学的赫耳墨斯·加德·LHA博士说:“宫颈粘液是女性精子筛选机制的一部分，确保只有游泳能力最强的精子才能与卵子结合。”。“在精子选择的过程中，试管婴儿诊所没有使用高粘度的液体来检测精子，因为其重要性尚不清楚。”

“我们的研究表明，在选择精子进行体外受精治疗时，需要更多的临床试验和研究来探索这种自然环境因素的影响，”加德尔·哈补充道。他还说，精子的尾部(由鞭毛组成)结构极其复杂，但其长度仅相当于毛发的宽度。

研究人员将人类和其他哺乳动物的精子尾部结构与海胆的进行了比较。包括人类在内的哺乳动物在体内受精，而海胆将精子排入海水进行体外受精。

虽然海胆精子和人类精子的尾部有相同的弯曲内核，但研究表明，哺乳动物精子的尾部可能进化出一个“强化”的外层，赋予它们额外的强度和稳定性，从而克服了游泳时遇到的粘性液体屏障。

研究人员使用虚拟模型来添加和去除不同物种精子的鞭毛特征，从而确定这些特征的功能。他们测试了虚拟海胆精子在粘性液体(类似于子宫颈粘液)中的游泳能力，发现它们的尾巴在压力下迅速弯曲，使它们无法前进。

相比之下，人类的精子在像水这样的低粘度液体中会剧烈摆动。研究人员解释说，如果这是一种更粘稠的液体，人类精子将开始以有节奏的强有力的波浪模式游动。

“使用虚拟精子，我们可以看到哺乳动物的精子如何适应在更粘稠的液体中游泳，”加德哈尔博士说。“我们不知道哪种适应首先出现，更强的精子还是更粘稠的宫颈粘液，或者它们是否一起进化。然而，自然界中没有什么是偶然的。几百万年来，正是物种繁殖所需的条件施加了进化压力。”

然而，研究人员表示，由于没有中枢神经系统来决定如何以及何时移动，控制精子移动的因素仍然是一个科学难题。“我们知道精子，就像我们的胳膊和腿一样，有微小的肌肉使它们能够弯曲尾巴，但是没有人知道尾巴是如何在纳米尺度上被仔细组织的，”加德哈尔博士补充道。“精子是一种原始的自组织形式，运动似乎是自动发生的，这可能是由于许多工作机制的复杂组合。”

精子是如何运动的？

精子在人类生殖中非常重要。对男性来说，精子活力是成功繁殖的关键。为了顺利游向卵子，精子进化出一条具有运动功能的尾巴，也称为鞭毛。

精子尾部由大约1000种成分组成，包括一种叫做微管蛋白的结构，微管蛋白是微管的主要成分。附着在这些微管上的是一类叫做运动蛋白的移动分子。这些分子的运动导致精子尾部伸展和弯曲，从而导致精子游动。精子尾部的能量来自线粒体。众所周知，线粒体是在细胞中产生能量的发电站。