受精醫(yī)學宣教專家講座

合子（zygote）

卵裂（cleavage）囊胚（blastocyst）

胚胎著床（implantation）SpermOocyteFertilization

EmbryoOffspringReproduction受精醫(yī)學宣教專家講座第1頁第一節(jié)配子運行Section1Transportationofgametes第二節(jié)配子在受精前準備Section2Preparationsofthegametesbeforefertilization第三節(jié)受精過程與意義Section3TheprocessandsignificanceofFertilization第3章受精

Chapter3Fertilization受精過程和方式隨動物物種而異。其過程普通包含：精子運行與獲能、精卵間接觸和識別、精子入卵、卵激活并開始發(fā)育。其方式基本上分體內受精（哺乳動物）和體外受精（低等脊椎動物和絕大多數無脊椎動物）。受精醫(yī)學宣教專家講座第2頁第一節(jié)配子運行

Section1Transportationofgametes配子運行：是指精子由射精部位（或輸精部位）、卵子由排出部位抵達受精部位即輸卵管壺腹部過程。人成熟精子脫離睪丸支持細胞，進入曲細精管管腔中，從此開始它們長途旅行：首先從生精小管出發(fā)，經過直細精管、睪丸網、輸出小管進入附睪和輸精管，在附睪管和輸精管內貯存、成熟、直到射精，這是第一旅程；第二旅程是經過射精反射，把精子和精漿從附睪管、輸精管，經尿道射入女性陰道；而從陰道穿過宮頸、子宮腔到輸卵管，在輸卵管壺腹部與卵子相遇，這是第三旅程。受精醫(yī)學宣教專家講座第3頁一、射精部位Positionofejaculation

（一）陰道射精型：牛、羊和其它反芻動物

精液射在母畜陰道前庭及子宮頸陰道部;精液量小，精子密度高。

（二）子宮射精型：豬、馬、嚙齒類精液可直接射入子宮頸，子宮體內;精液量大，濃度低。受精醫(yī)學宣教專家講座第4頁二、精子運行

Transportationofsperm精子在♀生殖道內運行分以下幾方面:1、子宮頸內運行；2、子宮內運行；3、輸卵管內運行。

受精醫(yī)學宣教專家講座第5頁（一）在子宮頸內運行1、子宮頸是精子進入受精部位第1個柵欄。2、子宮頸腺窩和皺襞能夠容納精子成為暫時性貯庫（精子庫）,可連續(xù)釋放精子以維持受精部位活精子數。

3、不能進入子宮頸被排出陰道外或被白細胞吞噬。受精醫(yī)學宣教專家講座第6頁

1、主要依靠子宮收縮實現

2、子宮上行收縮波：致使子宮液向輸卵管方向運行，從而帶動精子抵達宮管連接部，這是精子抵達受精部位第2個柵欄。

（二）精子在子宮內運行受精醫(yī)學宣教專家講座第7頁

輸卵管壺腹部和峽部連接部（壺—峽連接部）是精子抵達受精部位第3個柵欄。

于是，精子從射精部位抵達受精部位需要闖過3道柵欄，經過3次篩選：第1道柵欄：子宮頸;第2道柵欄：宮管連接部;第3道柵欄：輸卵管壺-峽部連接部。

作用：1、選擇；2、預防多精受精。

（三）精子在輸卵管內運行

受精醫(yī)學宣教專家講座第8頁1、射精力量：精子運行最初動力。2、子宮頸吸入作用：子宮產生負壓，吸引精液進入子宮。3、雌性生殖道肌肉收縮：陰道、子宮頸、子宮和輸卵管收縮是精子運行主要動力。4、生殖道管腔液體流動：精子伴隨液體流動而在母畜生殖道內運行。5、精子本身運動：作用是次要。

（四）精子在生殖道內運行機理

受精醫(yī)學宣教專家講座第9頁

牛、羊交配后15min、豬15～30min、馬24min左右即可在輸卵管壺腹發(fā)覺精子。與母畜生理狀態(tài)、粘液性狀、胎次都有親密關系。

（五）精子運行速度受精醫(yī)學宣教專家講座第10頁

（六）精子在雌性生殖道內存活時間與含有受精能力時間

受精醫(yī)學宣教專家講座第11頁三、卵子運行及機理Transportationofeggandit’smechanism（一）排卵1、排卵受精醫(yī)學宣教專家講座第12頁2、卵子接納（1）卵泡液粘附作用。（2）輸卵管傘充血。（3）輸卵管及傘運動。受精醫(yī)學宣教專家講座第13頁去掉一側卵巢或去掉對側輸卵管，輸卵管可經過轉動接納對側卵巢排卵。受精醫(yī)學宣教專家講座第14頁（1）輸卵管平滑肌收縮（一部分）；（2）纖毛擺動（主要）；（3）輸卵管內液體流動。

（二）卵子運行方式及機理

受精醫(yī)學宣教專家講座第15頁（三）卵子保持受精能力時間

排出卵子保持受精能力時間比精子（1-2d）短，大多低于24h。受精醫(yī)學宣教專家講座第16頁在配種實踐中考慮：1、排卵時間；2、精、卵有受精能力時間。最正確配種時間：精子和卵子同時抵達受精部位。但在實踐中極難做到。怎樣做？使精子先抵達受精部位等候卵子，即最好在排卵前某一時刻交配（或AI），使受精部位有活力旺盛精子等候新鮮卵子，以提升受胎率。

原因：（1）精子數量大；（2）精子受精能力時間長于卵子。假如延期配種→受精醫(yī)學宣教專家講座第17頁一、精子在受精前準備Preparationsofspermbeforefertilization

精子獲能capacitationofsperm：

在哺乳動物，新射入雌性生殖道內精子或由附睪取出精子，不能馬上和卵子受精，必須經歷一定時期，進行某種生理上準備，經過形態(tài)及一些生理生化改變之后，才能取得受精能力，此過程稱為精子獲能。第二節(jié)配子在受精前準備

Section2Preparationsofthegametesbeforefertilization受精醫(yī)學宣教專家講座第18頁沒有獲能精子不能和卵子結合而受精原因：不能穿過放射冠細胞間隙；不能穿過透明帶；不能進入卵細胞。

受精醫(yī)學宣教專家講座第19頁（一）精子獲能過程中改變

1、獲能精子能釋放出一個透明質酸酶。此酶能夠溶解放射冠細胞。2、使精子頂體脫落而暴露出穿孔器，使精子能穿過透明帶與卵子接觸。3、精子質膜與頂體外膜發(fā)生融合。同時精子膜滲透性增高，釋放精子穿過透明帶溶蛋白酶。

受精醫(yī)學宣教專家講座第20頁（二）精子獲能機理與去能獲能機理：去能因子失活。在一些動物精清中，有一個抗受精物質，叫做去能因子，使去能因子失去生物學活性就是獲能（capacitation）

，經過獲能精子，假如重新與去能因子結合又失去受精能力，這就叫做“去能”或“失能”（decapacitation）。經過去能精子在子宮及輸卵管孵育后，又可獲能，這就叫做再獲能。受精醫(yī)學宣教專家講座第21頁現在認為獲能與以下原因相關：

1、依賴cAMP蛋白激酶A（PKA），能夠抑制獲能反應。

2、環(huán)-磷酸腺苷（cAMP）激動劑可誘發(fā)獲能。

3、磷脂激活蛋白激酶（PKC）可加速精子獲能。

4、酪氨酸激酶可影響獲能反應。

5、雄性生殖道受精促進肽，由前列腺分泌一個三肽類物質，可促進獲能反應和提升受精穿透能力。受精醫(yī)學宣教專家講座第22頁受精醫(yī)學宣教專家講座第23頁獲能部位：自然：子宮和輸卵管；

陰道射精型：始于陰道，主要在子宮和輸卵管；子宮射精型：始于子宮，主要在輸卵管；體外：任何體液和含肝素液體均可使精子獲能。（促進精子體外獲能有：肝素、咖啡因，Ca2+載體如A23187等）

（三）精子在雌性生殖道內獲能部位精子體外獲能受精醫(yī)學宣教專家講座第24頁（四）精子獲能所需時間同種動物精子可在不一樣種動物生殖道分泌物中完成獲能過程——精子獲能并無顯著種間差異。牛：2-3h；羊：1-1.5h；豬：3-6h；兔：5-6h

受精醫(yī)學宣教專家講座第25頁二、卵子在受精前準備（仍不清楚）

1、受精在排卵后2-3h進行，所以可能有卵子準備階段；2、卵黃膜內皮質顆粒增加，有增加受精能力作用；3、卵黃膜亞微結構可能發(fā)生改變，暴露出和精子結合受體。受精醫(yī)學宣教專家講座第26頁第三節(jié)受精過程

Section3Fertilization一、精子與卵子相遇Attachmentandbinding二、精子頂體反應AcrosomeReactionofsperm三、精子穿過放射冠Spermpenetrationofcoronaradiata四、精子附著和穿過透明帶Attachmentandpenetrationofzonepellucida五、精卵質膜融合Plasmamembranefusionofspermandegg六、皮質反應與多精入卵阻止Eggplasmamembranereactionandpolyspermyblock七、原核形成與融合Pronucleusformationandfusion八、受精過程所需要時間Timeoffertilization受精醫(yī)學宣教專家講座第27頁精子入卵時，卵子正進行成熟分裂II。卵子由外向內包被有放射冠、透明帶和卵黃膜，受精時精子依次穿過這三層結構，進入卵子后，精子核形成雄原核，卵子核形成雌原核，然后原核融合，完成受精。第三節(jié)受精過程

Section3Fertilization受精醫(yī)學宣教專家講座第28頁一、精子與卵子相遇

Attachmentandbinding

可能是卵子分泌受精素吸引精子向其運動并集聚在其周圍。二、精子頂體反應(acrosomalreaction，AR）定義：指頂體結構囊泡形成和頂體內酶釋放出來這種改變或過程稱之。頂體反應形態(tài)學改變：

表現為精子頂體帽膨脹，頂體外膜與精子細胞質膜融合，形成許多泡狀結構，這種泡狀結構最終與精子頭部分離，釋放出透明質酸酶、放射冠穿透酶等，使精子能夠穿越透明帶。受精醫(yī)學宣教專家講座第29頁受精醫(yī)學宣教專家講座第30頁受精醫(yī)學宣教專家講座第31頁受精醫(yī)學宣教專家講座第32頁三、精子穿過放射冠

Spermpenetrationofcoronaradiata

精子在發(fā)生AR后，釋放出透明質酸酶，溶解粘連放射冠細胞膠質，使精子打開進入卵子通道，并接靠近透明帶。受精醫(yī)學宣教專家講座第33頁四、精子附著和穿過透明帶AttachmentandpenetrationofZP（一）精子附著于ZP（精卵識別過程）

穿過放射冠精子即與ZP接觸并附著其上，隨即與ZP精子受體相結合。配休是精子表面蛋白如半乳糖基轉移酶、SP56（透明帶附著分子）等。這是精卵首次識別。精子受體：含有顯著種間特異性糖蛋白-透明帶蛋白（ZP），當前已發(fā)覺有ZP1、ZP2和ZP3三種。精子主要和ZP3結合。受精醫(yī)學宣教專家講座第34頁（二）精子穿過透明帶

經AR反應精子，經過釋放頂體酶將ZP溶出一條通道，同時獲能精子超激活運動產生推力，使精子象鉆頭一樣向內前進，穿越透明帶，和卵黃膜接觸。受精醫(yī)學宣教專家講座第35頁精子超活化運動受精醫(yī)學宣教專家講座第36頁當精子與卵子質膜接觸時，精子膜上受體如fertilin(受精素)等物種特異性蛋白與卵質膜上配體-integrin識別和結合，這是精卵次級識別。這一識別造成精卵質膜融合，并誘發(fā)皮質反應。五、精卵質膜融合

Plasmamembranefusionofspermandegg

受精醫(yī)學宣教專家講座第37頁精子經過ZP后，與卵質膜識別并激活卵膜，膜上絨毛突起將精子抓住、包被、雙方膜融合，精子即進入卵膜內。受精醫(yī)學宣教專家講座第38頁融合后，精子膜合并到卵膜上，并馬上停頓運動，頭進入卵內，卵子激活并完成成熟分裂Ⅱ，排出PB2。并為兩原核形成做準備。此時，受精第一階段即告完成。受精醫(yī)學宣教專家講座第39頁六、皮質反應與多精受精阻止Eggplasmamembranereactionandpolyspermyblock（一）皮質反應：當第一個精子經過卵膜后，皮質顆粒在精子進入處與質膜融合，發(fā)生破裂和胞吐并逐步向卵四面擴散，稱為皮質反應。（二）阻止多精受精1、透明帶阻止多精受精（透明帶反應）：當第一個精子進入卵子后，皮質反應結果使ZP失去精子受體,使隨即精卵不能識別。2、質膜阻止多精受精（卵黃膜反應或卵黃膜封閉作用）：當第一個精子進入卵子后，卵質膜發(fā)生改變，不能與隨即到來精子識別與融合，從而阻止多精子受精。受精醫(yī)學宣教專家講座第40頁受精前存在于動物卵母細胞膜下皮質層中分泌小泡（皮質顆粒corticalgranule，CG）是高爾基復合物產物，是以膜為界、溶酶體樣圓形、橢圓形小體、含有蛋白水解酶、結構蛋白和粘多糖等。受精前后CG和卵周隙改變受精醫(yī)學宣教