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人類精子尾部發現新納米結構 更多研究或可助醫治男士不孕問題

2018/2/22 — 16:06

背景圖片來源:《Everything You Always Wanted To Know About Sex》、瑞典哥德堡大學

背景圖片來源:《Everything You Always Wanted To Know About Sex》、瑞典哥德堡大學

精子尾部可能是人體最特別的細胞組織,但原來也有我們未知的結構。瑞典哥德堡大學與美國科羅拉多大學的團隊就發現精子尾部有之前未被記錄過的奇怪左旋螺旋結構,但暫時未知其對精子游動有什麼作用。研究現已刊於《科學報告 (Scientific Reports)》

團隊由哥德堡大學分子生物學家 Davide Zabeo 領導,結合電子顯微技術與電腦素描,製作出納米立體圖像,清楚看到被冷藏精子例如鞭毛 (flagellum) 的所有蛋白結構。

以人類現今知識,鞭毛是給予微生生物如原生生物動力的細胞摩打;在人類精子則分為三個主要部份:含有線粒體 (mitochondria) 的中段、「主螺旋槳」與末端。而主螺旋槳則有複雜的桿狀微管 (microtubulues) dMT 與移動中的蛋白質連結起來。兩者的互動會令鞭毛以受控制的方式拍動,令精子可以於其生存的環境中游動。

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團隊在檢視精子尾部末端每條微管的中空位置時,發現一個之前未被記錄過、有 8 納米間距的左旋結構,並將之命名為尾軸絲內腔螺旋 (Tail Axoneme Intra-Lumenal Spiral, TAILS) 。

Credit: 瑞典哥德堡大學

Credit: 瑞典哥德堡大學

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不過,團隊暫時未知 TAILS 有什麼用,她們推測 TAILS 可能在精子尾部有作為木塞之用,防止微管增生或萎縮——這些情況均在其他生物的鞭毛內部結構中出現,並令精子有更多能量集中於游向卵子上。除此之外, TAILS 也可能用作引導精子到正確位置或令精子游動得更快。

現時有很多男性的精子因為遺傳的纖毛病 (ciliopathy) 而有不正常的尾部,導致他們無法生育。團隊指,新發現的 TAILS 或可有助診斷精子健康,並醫治不孕男性。

來源:
Science Alert, Scientists Just Discovered a Never-Before-Seen Structure in Human Sperm, 21 February 2018

報告:
Guerreiro, S.B., Dawson, R.J., Kilsby, C. & et al. (2018). A lumenal interrupted helix in human sperm tail microtubules. Scientific Reports volume 8, Article number: 2727(2018). doi:10.1038/s41598-018-21165-8

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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