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早在1993年就已经认识到钙离子的流入是精子活化的关键性步骤，孕酮刺激钙内流。由于核受体难以产生哪此快捷反应，而且精子核内的遗传物质处于高度固缩的无活性状态，孕酮如何促进这种流动，是学者们努力加以解释的问题。近年发现，精子膜存在孕酮受体。已由小鼠睾丸克隆了精子膜孕酮受体分子，并且在小鼠的睾丸、附睾中证实了相应基因转录产物的存在[12]。孕酮（P）通过对精子膜的直接作用，直接或间接地活化某种r-氨基丁酸（GABA）α受体/氯通道，引起迅速短暂的钙内流和氯流动，使钠经则非选择性通道流动，精子膜去极化，并发动顶体反应。GABAα受体/氯通道阻断剂可以抑制P刺激的精子头钙波，P刺激的钙内流可能继发于氯离子的流动[11]。使用克隆雌激素β受体探针，也证明了在睾丸支持细胞和精原细胞中β雌激素受体的转录和表达[13]。但在精子膜上是否存在雌激素受体，目前尚不清楚。田鼠精子头顶体周围存在与脊髓神经细胞相同的甘氨酸受体，甘氨酸可以活化氨基酸神经介质氯通道，同样可以激发获能精子的自发性顶体反应[14]。这一发现，对于改善辅助生殖技术中精子体外处理的介质条件，应有参考价值。 近来还发现,cAMP及cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）参与精子运动的调节。在人和动物的精子中有PKA的存在。干扰PKA与A激酶固定蛋白（AKAP）的相互作用，可以中止精子的运动。最近克隆的AKAP110仅见于睾丸及精子，并且定位在精子的头部和尾部[15]。肾上腺素β受体阻滞剂可以抑制精子的体外获能，cAMP可以解除β受体阻滞剂对精子体外获能的抑制性效应[16]。肝素可以增强大鼠附睾精子[17]和牛精子[18]体外受精的能力。在肝素获能后的牛精子中，见有7种不同分子量的酪氨酸磷酰化蛋白。在肝素诱导获能、透明带诱发顶体反应后的精子中，则只见2种。蛋白酪氨酸磷酰化似应为调节牛精子获能和顶体反应的重要过程[19]。精浆中含有肝素结合蛋白（HBP），可以加速在无钙介质中培养后的精子，在有钙的环境下，对环境钙的摄入。HBP似可改变细胞内外钙离子的流动[20]。在体细胞内，蛋白酪氨酸磷酰化被认为是核基因转录活化的重要过程。在染色质高度固缩的单倍体细胞，如何影响代谢，是值得注意的。 精子表面还有单糖受体[21]、胆碱乙酰转移酶和肉毒碱乙酰转移酶[22]的表达，分别与营养的摄取、顶体反应和运动有关。Percoll离心、体外洗涤、冷冻复苏、甚至与肝素的作用，都可能覆盖或损伤这类表面分子，并且降低精子的某种活性。这一危险近来已被提及。 在精子内部存在有多种不同的代谢调节方式，精子的代谢显然并非象通常想象的那样简单。精子甚至能在碱负荷下快速地使细胞内环境酸化[29]，以维持细胞内环境的稳定。但是关于精子代谢的调节机制，目前几乎一无所知。 三、精子成份避免疫苗及男用避孕疫苗 （一）精子特异性膜抗原 使用同种精子膜成份免疫雌猪，在二维胶体电泳中，至少有12种精子膜蛋白，其中包括4种碱性蛋白，可以与免疫血清发生结合[23]。因此，使用同种动物的免疫血清研究精子膜特异性抗原是可行的。 用单克隆抗体在反向转录脱氧核糖核酸（cDNA）文库中进行筛选，鉴定与生殖有关的精子膜抗原，是传统的方法。乳酸脱氨酶C4合成肽已在狒狒体内进行研究。精子膜蛋白PH20抗原免疫雄性及雌性豚鼠，可回逆地阻断生殖。PH30的β亚单位含整合素结合决定基，可能是精卵融合的受体。低分子量精子蛋白SP17结合透明带碳水化合物成份，抗SP17免疫使生育能力下降[24]。以编码精子特异性成份（LDH-C4）的DNA作避孕疫苗，也曾有过报道。 （二）睾丸自身免疫的遗传控制 对小鼠自身免疫性睾丸炎模型的研究表明，这类疾病的存在易感性遗传。自身免疫性睾丸炎易感位点Orch3位于第11号染色体中段，Orch 4在第1号染色体远端，Orch 5在第1号染色体近端。其中，Orch5位点编码多种免疫调节基因。Orch 3和Orch 5与胰岛素依赖性糖尿病遗传位点相同[25]。自身免疫性卵巢炎的易感位点与睾丸炎不同。精子成份避孕疫苗的有效性，可能存在极大的个体差异。 （三）男用避孕疫苗 险精子固有成份之外，精子表面的包被成份，垂体促性腺激素及其受体和GnRH都可能成为避孕疫苗抗原。促卵泡成熟激素（FSH）受体主动免疫，使雄性配子凋亡。破伤风类毒素偶合GnRH免疫动物，血清睾酮及精子计数下降[26]。用附睾糖蛋白（DE）免疫雄性大鼠，精子活动度、存活率、获能及顶体反应能力均无改变，但与去透明带卵细胞融合的能力下降[27]。 精子发生受神经内分泌免疫调节。机体的能量代谢状况也参与这种调节。关于精子膜表面分子和细胞内信号传递分子在精子代谢和受精中的作用，已经开始有了一些了解。精子表面包被成份和GnRH可能成为男用避孕疫苗抗原。但由于存在个体的遗体差异，避孕疫苗的群体中的有效性尚值得怀疑。 |