近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中，來(lái)自美國(guó)海洋生物實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們通過(guò)研究在海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中鑒別出了一種能驅(qū)動(dòng)精子和卵子細(xì)胞之間趨化作用的關(guān)鍵分子。

100年前，來(lái)自芝加哥大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，海洋無(wú)脊椎動(dòng)物的卵子能夠釋放一種特殊的化學(xué)因子來(lái)吸引精子，這一作用稱之為化學(xué)趨向性作用，基于這一作用，在控制擺動(dòng)的精子尾部鈣離子濃度上升的幫助下，精子會(huì)以一定的化學(xué)梯度游動(dòng)從而到達(dá)卵子。

在過(guò)去很多年里研究人員發(fā)現(xiàn)了多種細(xì)胞組分能將化學(xué)趨化刺激轉(zhuǎn)化成為鈣離子效應(yīng)，但卻缺少了一個(gè)關(guān)鍵因素，精子環(huán)境中鈣離子能夠進(jìn)入到其尾部的先決條件就是精子細(xì)胞pH值首先要變成堿性的，目前研究人員并未闡明促進(jìn)pH值發(fā)生改變的關(guān)鍵分子。這項(xiàng)研究中，研究人員就通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了這一分子。

這種特殊分子能促進(jìn)鈉離子流入到精子細(xì)胞中，隨后質(zhì)子會(huì)被帶出細(xì)胞，長(zhǎng)期以來(lái)我們一直知道所謂的鈉離子/質(zhì)子交換，這種交換方式較為特殊，其是一種特殊的嵌合體，能夠與起搏離子通道共享結(jié)構(gòu)特征，起搏離子通道能控制心跳和大腦中的生物電活性。精子中的鈉離子/質(zhì)子交換通道就好像起搏離子通道一樣，其能被電壓傳感蛋白所激活，當(dāng)精子捕獲化學(xué)引誘分子時(shí)，電壓就會(huì)變成負(fù)值，因?yàn)殁涬x子通道處于開啟狀態(tài)，而鈉離子則會(huì)離開細(xì)胞，這種電壓傳感蛋白能夠記錄電壓的改變，同時(shí)這種交換就開始從細(xì)胞中輸出質(zhì)子，精子細(xì)胞內(nèi)部就會(huì)變成堿性狀態(tài)，當(dāng)這種機(jī)制處于失活狀態(tài)時(shí)，精子尾部鈣離子的脈沖就會(huì)被抑制，這樣精子就會(huì)在到達(dá)卵子的途中發(fā)生丟失。（生物谷Bioon.com）

原始出處：F. Windler, W. Bönigk, H. G. Körschen, et al. The solute carrier SLC9C1 is a Na+/H+-exchanger gated by an S4-type voltage-sensor and cyclic-nucleotide binding, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-05253-x