雌激素对正常人精子运动参数及胞内钙离子的影响,药学论文,医药学论文
精子的体外运动参数是反映精子运动能力直观而灵敏的指标，与受精过程的完成密切相关。精子的运动能力受到很多因素的影响，目前发现，卵泡液中或精子自身产生的雌激素可以提高大鼠、仓鼠、小鼠和人精子的前向运动速率、侧向运动速率及鞭打频率等［3］，有学者认为这种作用可能是通过快速的膜信号途径实现的，但是此过程所涉及的相关信号分子还不清楚。
本实验中，0.1μmol/LE2能够显著提高人精子的各项体外运动参数，该结果与以往的报道是一致的［4］，进一步为雌激素对人精子运动功能的促进作用提供了证据。同时作者也发现，雌激素对精子的运动能力的影响存在一定的剂量依赖性。高剂量的E2（10μmol/L）导致精子前向运动百分率和体外各运动参数明显降低，低剂量的E2（0.01μmol/L）则不影响精子的前向运动百分率和体外各运动参数。Rozati等人认为，精子所处环境中的雌激素水平过高时，精子的发生、成熟以及各种功能的获得都会受损，从而导致生育能力降低［5］。有资料表明，雌激素受体（ER）基因敲除动物或芳香化酶缺乏男性，其精子数量、存活率、运动力、受精能力等均低于正常［6］。因此，高剂量的E2可能会通过一定的途径抑制精子的运动力，而过低剂量的雌激素可能不足以激活精子。
雌激素可以通过与细胞膜上的雌激素受体相互作用，从而产生快速的生物学效应，雌激素受体被激活后，可能改变细胞内Ca2+的浓度。另外，精子获得运动能力主要依靠尾部鞭毛，而控制鞭毛运动的因子主要是Ca2+。因此，作者进一步用流式细胞术检测了E2以及大分子复合物E2BSA对人精子胞内Ca2+的影响。结果显示，E2BSA可引起精子胞内Ca2+浓度明显升高，并且其作用与游离的E2无显著差异。众所周知，E2BSA是一种不能透过细胞膜发挥作用的大分子物质，其中不含游离的雌二醇，因此，雌激素对人精子功能的影响可能借助膜信号途径来实现。已有资料证实，人精子膜上存在雌激素受体（ER），其分子量大约29KD［7］。作者推测，雌激素对人精子运动能力的调节可能是通过精子膜上的雌激素受体介导，从而引起精子内Ca2+浓度的升高。但是有关人精子膜雌激素受体的结构和及其与精子功能状态的关系还不清楚。
腺苷酸环化酶（AC）及环腺苷酸（cAMP）依赖性蛋白激酶对精子运动也起着重要作用。在多种哺乳动物精子实验中，AC激动剂或cAMP类似物都能刺激并提高精子的活力［8］。多数学者认为，胞外钙离子内流后引起胞内Ca2+浓度的迅速升高是精子运动功能调节的重要途径［9］。本实验发现，AC抑制剂可明显抑制E2、E2BSA所引起的精子内Ca2+浓度的升高。这提示，精子内Ca2+浓度的升高与ACcAMP信号转导通路间存在着相互的激活，精子内Ca2+浓度的升高也可由胞内蛋白激酶系统启动。雌激素促进人精子运动力的这一过程中可能涉及到ACcAMP信号转导途径的激活以及内源性或外源性Ca2+的释放。cAMP引起蛋白质磷酸化，特别是鞭毛纤维鞘中的谷胱甘肽S转移酶（FCS1）磷酸化对维持精子活力十分重要。腺苷酸环化酶可使胞内cAMP生产增多，继而激活蛋白激酶A（PKA），PKA能磷酸化位于顶体外膜的电压依赖性钙通道，后者使顶体内部的Ca2+释放至胞质中，引起［Ca2+］i的升高［10］。