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    公司新闻 Company dynamics

    旋转前进的人类精子

    发布日期:2020-10-13    作者:beplay体育安卓beplay体育手机版APP    

    一直以来,我们都认为精子就像蝌蚪那样左右摆动尾巴向前游动。近来,一项应用高速3D显微镜的研究更新了我们对精子运动模式的认识:实际上是一种巧妙地旋进模式。


    三百多年前,没有人知道精子的存在,直到17世纪显微镜的出现。在显微镜下,列文虎克观察到人类精液中有“数以千计沙粒般大小的微型动物正在游动”,他在自己的研究中写道:“那些微小的生物长着比自己身体长五六倍的细尾巴。

    它们蜿蜒前行,靠尾巴的摆动来推进,就像是蛇在水中游,仿佛在向某个重要的目的地冲刺。”

    科学发展至今,我们对精子结构及功能的认识已经有了翻天覆地的变化。然而,对精子如何游动的看法就没有什么改变。任何使用现代显微镜观察精子运动的人,都会不约而同地得出相似的结论:精子就像蝌蚪那样,通过左右摆动尾巴向前游动。


    但是,人类又一次被自己的眼睛欺骗了,最新的研究显示,普通显微镜下的影像完全是一个巧妙的误会。精子的运动实际上非常难以观察,它的尾巴直径不超过2微米,而且精子的尾巴摆动的速度也非常快,一秒钟可以鞭打超过20次。

    如果要准确的观察精子运动,我们需要一个超高速相机,才可以准确抓拍一个以难以置信的高速不停振荡的物体。

    这简直是异想天开,但是,现代科技巧夺天工地解决了这个问题。

    来自布里斯托大学和墨西哥国立自治大学的研究人员,在生育科学方面的最新研究,打破了人们普遍接受的关于精子像蝌蚪一样“游动”的观点。

    他们利用高速3D显微镜结合数字技术,首次解密了精子的3D运动模式。在高速3D显微镜的帮助下,科学家能通过多个平面来观测精子尾部的摆动方式。


    研究显示:精子并不是对称地左右摆动尾巴游泳,而是不对称地旋转前进。

    人类精子的头部会沿着一根轴进行逆时针转动,尾巴则以游动方向为轴进行同步旋转。这一结果刷新了人类过去的认知:人类精子不是对称性地摆动尾部,而是像顽皮的水獭一样旋转式游动前进——精子如同旋转的陀螺般“钻”进液体中,头部向一侧旋转,与此同时尾巴也会跟着旋转,并且尾部旋转的幅度在空间上是不对称的,这就产生了精子前进的推力。

    而之前,之所以会误认为精子的摆动是对称的,是因为2D观测时只能得到一个平面内的信息,无法获得全面的空间信息。

    超过一半的不孕不育是由男性因素造成的,理解人类精子的运动,是开发未来诊断工具以识别不健康精子的基础。如今在诊所和研究中使用的计算机辅助精液分析系统,仍然使用2D视图来观察精子的运动。

    这一发现,可能为男性弱精子症的临床评估带来新的变革。