受精醫(yī)學(xué)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(xué)宣教專家講座第1頁第一節(jié)配子運(yùn)行Section1Transportationofgametes第二節(jié)配子在受精前準(zhǔn)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(yùn)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(nèi)受精（哺乳動物）和體外受精（低等脊椎動物和絕大多數(shù)無脊椎動物）。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第2頁第一節(jié)配子運(yùn)行

Section1Transportationofgametes配子運(yùn)行：是指精子由射精部位（或輸精部位）、卵子由排出部位抵達(dá)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(xì)胞，進(jìn)入曲細(xì)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(jīng)過直細(xì)精管、睪丸網(wǎng)、輸出小管進(jìn)入附睪和輸精管，在附睪管和輸精管內(nèi)貯存、成熟、直到射精，這是第一旅程；第二旅程是經(jīng)過射精反射，把精子和精漿從附睪管、輸精管，經(jīng)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(xué)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(nèi);精液量大，濃度低。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第4頁二、精子運(yùn)行

Transportationofsperm精子在♀生殖道內(nèi)運(yùn)行分以下幾方面:1、子宮頸內(nèi)運(yùn)行；2、子宮內(nèi)運(yùn)行；3、輸卵管內(nèi)運(yùn)行。

受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第5頁（一）在子宮頸內(nèi)運(yùn)行1、子宮頸是精子進(jìn)入受精部位第1個(gè)柵欄。2、子宮頸腺窩和皺襞能夠容納精子成為暫時(shí)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(shù)。

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

1、主要依靠子宮收縮實(shí)現(xiàn)

2、子宮上行收縮波：致使子宮液向輸卵管方向運(yùn)行，從而帶動精子抵達(dá)宮管連接部，這是精子抵達(dá)受精部位第2個(gè)柵欄。

（二）精子在子宮內(nèi)運(yùn)行受精醫(yī)學(xué)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(dá)受精部位第3個(gè)柵欄。

于是，精子從射精部位抵達(dá)受精部位需要闖過3道柵欄，經(jīng)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(yù)防多精受精。

（三）精子在輸卵管內(nèi)運(yùn)行

受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第8頁1、射精力量：精子運(yùn)行最初動力。2、子宮頸吸入作用：子宮產(chǎn)生負(fù)壓，吸引精液進(jìn)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(yùn)行主要?jiǎng)恿Α?、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(nèi)運(yùn)行。5、精子本身運(yùn)動：作用是次要。

（四）精子在生殖道內(nèi)運(yùn)行機(jī)理

受精醫(yī)學(xué)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(guān)系。

（五）精子運(yùn)行速度受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第10頁

（六）精子在雌性生殖道內(nèi)存活時(shí)間與含有受精能力時(shí)間

受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第11頁三、卵子運(yùn)行及機(jī)理Transportationofeggandit’smechanism（一）排卵1、排卵受精醫(yī)學(xué)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(yùn)動。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第13頁去掉一側(cè)卵巢或去掉對側(cè)輸卵管，輸卵管可經(jīng)過轉(zhuǎn)動接納對側(cè)卵巢排卵。受精醫(yī)學(xué)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(nèi)液體流動。

（二）卵子運(yùn)行方式及機(jī)理

受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第15頁（三）卵子保持受精能力時(shí)間

排出卵子保持受精能力時(shí)間比精子（1-2d）短，大多低于24h。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第16頁在配種實(shí)踐中考慮：1、排卵時(shí)間；2、精、卵有受精能力時(shí)間。最正確配種時(shí)間：精子和卵子同時(shí)抵達(dá)受精部位。但在實(shí)踐中極難做到。怎樣做？使精子先抵達(dá)受精部位等候卵子，即最好在排卵前某一時(shí)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(shù)量大；（2）精子受精能力時(shí)間長于卵子。假如延期配種→受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第17頁一、精子在受精前準(zhǔn)備Preparationsofspermbeforefertilization

精子獲能capacitationofsperm：

在哺乳動物，新射入雌性生殖道內(nèi)精子或由附睪取出精子，不能馬上和卵子受精，必須經(jīng)歷一定時(shí)期，進(jìn)行某種生理上準(zhǔn)備，經(jīng)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(zhǔn)備

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

受精醫(yī)學(xué)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(gè)透明質(zhì)酸酶。此酶能夠溶解放射冠細(xì)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(zhì)膜與頂體外膜發(fā)生融合。同時(shí)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(xué)宣教專家講座第20頁（二）精子獲能機(jī)理與去能獲能機(jī)理：去能因子失活。在一些動物精清中，有一個(gè)抗受精物質(zhì)，叫做去能因子，使去能因子失去生物學(xué)活性就是獲能（capacitation）

，經(jīng)過獲能精子，假如重新與去能因子結(jié)合又失去受精能力，這就叫做“去能”或“失能”（decapacitation）。經(jīng)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(xué)宣教專家講座第21頁現(xiàn)在認(rèn)為獲能與以下原因相關(guān)：

1、依賴cAMP蛋白激酶A（PKA），能夠抑制獲能反應(yīng)。

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(yīng)。

5、雄性生殖道受精促進(jìn)肽，由前列腺分泌一個(gè)三肽類物質(zhì)，可促進(jìn)獲能反應(yīng)和提升受精穿透能力。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第22頁受精醫(yī)學(xué)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(jìn)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(nèi)獲能部位精子體外獲能受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第24頁（四）精子獲能所需時(shí)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(xué)宣教專家講座第25頁二、卵子在受精前準(zhǔn)備（仍不清楚）

1、受精在排卵后2-3h進(jìn)行，所以可能有卵子準(zhǔn)備階段；2、卵黃膜內(nèi)皮質(zhì)顆粒增加，有增加受精能力作用；3、卵黃膜亞微結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變，暴露出和精子結(jié)合受體。受精醫(yī)學(xué)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(yīng)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(zhì)膜融合Plasmamembranefusionofspermandegg六、皮質(zhì)反應(yīng)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(shí)間Timeoffertilization受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第27頁精子入卵時(shí)，卵子正進(jìn)行成熟分裂II。卵子由外向內(nèi)包被有放射冠、透明帶和卵黃膜，受精時(shí)精子依次穿過這三層結(jié)構(gòu)，進(jìn)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(xué)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(yùn)動并集聚在其周圍。二、精子頂體反應(yīng)(acrosomalreaction，AR）定義：指頂體結(jié)構(gòu)囊泡形成和頂體內(nèi)酶釋放出來這種改變或過程稱之。頂體反應(yīng)形態(tài)學(xué)改變：

表現(xiàn)為精子頂體帽膨脹，頂體外膜與精子細(xì)胞質(zhì)膜融合，形成許多泡狀結(jié)構(gòu)，這種泡狀結(jié)構(gòu)最終與精子頭部分離，釋放出透明質(zhì)酸酶、放射冠穿透酶等，使精子能夠穿越透明帶。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第29頁受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第30頁受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第31頁受精醫(yī)學(xué)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(zhì)酸酶，溶解粘連放射冠細(xì)胞膠質(zhì)，使精子打開進(jìn)入卵子通道，并接靠近透明帶。受精醫(yī)學(xué)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(jié)合。配休是精子表面蛋白如半乳糖基轉(zhuǎn)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(dāng)前已發(fā)覺有ZP1、ZP2和ZP3三種。精子主要和ZP3結(jié)合。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第34頁（二）精子穿過透明帶

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

Plasmamembranefusionofspermandegg

受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第37頁精子經(jīng)過ZP后，與卵質(zhì)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(jìn)入卵膜內(nèi)。受精醫(yī)學(xué)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(yùn)動，頭進(jìn)入卵內(nèi)，卵子激活并完成成熟分裂Ⅱ，排出PB2。并為兩原核形成做準(zhǔn)備。此時(shí)，受精第一階段即告完成。受精醫(yī)學(xué)宣教專家講座第39頁六、皮質(zhì)反應(yīng)與多精受精阻止Eggplasmamembranereactionandpolyspermyblock（一）皮質(zhì)反應(yīng)：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子經(jīng)過卵膜后，皮質(zhì)顆粒在精子進(jìn)入處與質(zhì)膜融合，發(fā)生破裂和胞吐并逐步向卵四面擴(kuò)散，稱為皮質(zhì)反應(yīng)。（二）阻止多精受精1、透明帶阻止多精受精（透明帶反應(yīng)）：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入卵子后，皮質(zhì)反應(yīng)結(jié)果使ZP失去精子受體,使隨即精卵不能識別。2、質(zhì)膜阻止多精受精（卵黃膜反應(yīng)或卵黃膜封閉作用）：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子進(jìn)入卵子后，卵質(zhì)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(xué)宣教專家講座第40頁受精前存在于動物卵母細(xì)胞膜下皮質(zhì)層中分泌小泡（皮質(zhì)顆粒corticalgranule，CG）是高爾基復(fù)合物產(chǎn)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(jié)構(gòu)蛋白和粘多糖等。受精前后CG和卵周隙改變受精醫(yī)學(xué)宣教