Only Perception: 受精過程中精、卵關鍵的第一步

2014-04-18

受精過程中精、卵關鍵的第一步

First vital step in fertilization between sperm and egg discovered
http://medicalxpress.com/news/2014-04-sperm-egg-protein-essential-fertilization.html

April 16, 2014

Wellcome Trust Sanger Institute 的研究者發現精子表面上的蛋白與卵子之間的交互作用對於哺乳類動物生命的開始致關緊要。這些蛋白質（那允許精與卵能夠識別彼此）對於改善受孕治療以及新避孕藥的開發提供了新途徑。

當卵子與精子彼此識別並融合在一起以形成胚胎時，發生受精。表現在精子上、會辨識卵子的出雲蛋白（Izumo protein，譯註：出雲指日本出雲大社，神社主祀出雲神話中的大國主大神，掌管姻緣、商業、農業、醫療等。）由日本研究者所確認，他以日本與婚姻有關的出雲神社來命名，不過它在卵子上的「配對者」依然是個謎。直到現在。

這個團隊辨識出單一一種蛋白，那與出雲蛋白配對，而且對於受精來說不可或缺。這個蛋白被命名為朱諾（Juno），那是一位負責生育與婚姻羅馬神祇（譯註：Juno 為羅馬主神 Jupiter 之妻，即希臘神話中的 Zeus／宙斯）。

"我們確認在所有精子與卵子上出現的蛋白質，那必定在我們受精（conceived）的那個時候彼此結合，從而解開生物學中一個存在已久的謎，" Dr Gavin Wright 說，Sanger 研究所的資深作者。"若無這種必要的交互作用，就無法受精。我們也許能利用這項發現來改良受孕治療並開發新的避孕藥。"

科學家創造出一個人造版本的出雲蛋白，並利用它來確認卵子表面上的結合夥伴。透過這種方法，他們發現精子上的出雲蛋白會與卵子上的朱諾蛋白產生交互作用，以啟動受精。

這個團隊開發出在其卵子表面上缺乏朱諾蛋白的老鼠。這些老鼠出現不孕的情況且她們的卵不會與正常的精子融合，這強調朱諾蛋白對於雌性老鼠的受孕而言是必要的。透過同樣方式，缺乏出雲蛋白的雄鼠也會造成不孕，強調了其在男性生育中不可或缺的角色。

"出雲--朱諾配對對於任何生物體中的精、卵識別而言，是第一個已知的必要交互作用，" 本論文的第一作者，來自 WTSI 的 Dr Enrica Bianchi 表示。"這二種蛋白的結合非常弱，這或許能解是，為何直到現在為止，那一直都是個謎，"

"先前在實驗室內的研究讓我們預料到這種交互作用會很弱，而這接下來指導了我們的實驗設計，同時經過許多努力之後，成果終於出爐。"

該團隊發現受精階段啟始後，朱諾蛋白會從卵子表面突然消失，之後有 40 分鐘的時間變得幾乎無法偵測到。這或許能解釋為何卵，一旦由第一個精細胞受精後，會關閉其更進一步識別其他精子的能力。這防止含有一個以上的精細胞的胚胎形成，若否，染色體將會過多，最後導致死亡。

這個團隊目前正在篩選不孕婦女，以了解朱諾受體的缺陷是否為不孕的起因之一。如果是這樣，那麼透過簡單的基因篩選測試，就能幫忙告知那些掙扎於自然受孕的婦女採取適當治療，以減少常伴隨輔助性受孕治療而來的開銷與壓力。

※ 相關報導：

＊ Juno is the egg Izumo receptor and is essential for mammalian fertilization
http://dx.doi.org/10.1038/nature13203