精子運動調控機制初探第1頁，課件共25頁，創作于2023年2月報告內容精子的發生、成熟和運動模式精子的超微結構特征精子運動功能異常與臨床精子運動的調控機制第2頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子的發生第3頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子成熟與附睪水鹽平衡的維持酸性環境的維持功能蛋白的分泌精子的運輸精子的儲存與保護附睪為精子的成熟提供了適宜的體液微環境第4頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子運動方式

激活態運動：鞭毛對稱擺動線性運動軌跡超活化運動：鞭毛非對稱擺動運動軌跡呈環狀第5頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子結構特征Axoneme第6頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子鞭毛超微結構

PM:細胞膜MS:線粒體鞘ODFs:外圍致密纖維OMDA:外部二聯微管DA:動力蛋白臂RS:徑向輻條CP:中央微管對LC:縱向圓柱體TR:橫向肋條第7頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子鞭毛軸絲超微結構

鞭毛軸絲的“9+2”超微結構CP:中央微管對OMD:外圍雙聯微管RS:徑向輻條ODA:動力蛋白外臂IDA:動力蛋白內臂ODA:含有”Ca2+sensor”IDA:含有”pHsensor”ZOOLOGICALSCIENCE20:1043–1056(2003)

第8頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子鞭毛擺動的分子機制

動力蛋白臂水解ATP驅動臨近微管間的相對滑動MolecularHumanReproduction,Vol.17,No.8pp.524–538,2011

第9頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子鞭毛擺動的模式

MolecularHumanReproduction,Vol.17,No.8pp.524–538,2011

精子通過在時間與空間上的精準調控使鞭毛軸絲特定區域內的微管之間產生相對滑動從而使鞭毛產生對稱性或非對稱性的擺動，進而，推動精子進行直線性運動（激活態運動）或以環狀軌跡運動（超活化運動）。第10頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子運動功能異常與臨床

病變原因：發育異常引起的宏觀形態畸變、超微結構缺陷等，如纖毛不動綜合癥。外部環境異常誘導精子運動調控相關信號通路紊亂，如精液感染、精液液化障礙、精液粘稠、精液pH異常等引起的精子運動障礙。第11頁，課件共25頁，創作于2023年2月外界pH對精子運動的影響

PLOSONE|july14,2015

VSL：平均直線速度VCL：平均曲線速度VAP：平均路徑速度第12頁，課件共25頁，創作于2023年2月pH調控精子運動的分子機制JournalofReproductionandFertility(1993)98,439-449精子胞內pH受到胞外pH影響且兩者在一定范圍內呈線性關系第13頁，課件共25頁，創作于2023年2月pH調控精子運動的分子機制

PLOSONE|july14,2015

精子胞內PH可直接作用于鞭毛軸絲上動力蛋白內壁的pH感受器通過影響動力蛋白ATPase的活性調控精子的運動第14頁，課件共25頁，創作于2023年2月pH調控精子運動的分子機制

pH可通過胞內HCO3-/sNHE-sAC-cAMP-PKA信號通路調控精子鞭毛上運動相關結構蛋白的磷酸化水平從而影響精子鞭毛的擺動模式。BIOLOGYOFREPRODUCTION73,519–526(2005)

第15頁，課件共25頁，創作于2023年2月pH調控精子激活態運動的信號網絡

12第16頁，課件共25頁，創作于2023年2月胞外pH對精子胞內鈣離子濃度的影響

PLOSONE|july14,2015

堿性的PH能夠提升精子胞內的鈣離子濃度第17頁，課件共25頁，創作于2023年2月胞外pH對精子胞內鈣離子濃度的影響

第18頁，課件共25頁，創作于2023年2月鈣信號調控精子鞭毛的擺動模式Catsper-null精子只擁有基礎激活態運動的能力，無法進行超活化運動，使得其無法穿透卵子外圍的蛋白保護層進行授精，這是由于Catsper-null精子無法在胞內形成相應的鈣信號所導致。ReproductiveBioMedicineOnline(2015)30,28–38

第19頁，課件共25頁，創作于2023年2月鈣信號調控鞭毛擺動模式的分子機制

精子能夠通過在時間和空間上的精準調控產生復雜的鈣信號參與運動的調控，如精子的超活化運動，以及精子的趨化。NatCellBiol.2007Mar;9(3):235-42.第20頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子胞內鈣離子濃度通過影響鞭毛軸絲DynienATPase活性調控軸絲微管間的相對滑動。

Reproduction(2015)149475–484

鈣信號調控鞭毛擺動模式的分子機制

第21頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子通過在胞內產生復雜的鈣信號如局部鈣離子濃度分布的差異，使得精子鞭毛軸絲微管在高鈣離子濃度區域的相對滑動被抑制，而在低鈣離子濃度區域軸絲微管的相對滑動被激活，引起精子鞭毛的大幅度非對稱擺動，推動精子以環狀軌跡進行超活化運動。

MolecularHumanReproduction,Vol.17,No.8pp.524–538,2011

鈣信號調控鞭毛擺動模式的分子機制

高鈣離子濃度區域低鈣離子濃度區域第22頁，課件共25頁，創作于2023年2月鈣信號調控鞭毛擺動模式的分子機制

AsianJournalofAndrology(2016)18,1–10

精子胞內鈣信號可激活cAMP信號途徑調控運動相關蛋白的磷酸化水平，尤其是蛋白酪氨酸的磷酸化，使精子的運動模式由激活態運動轉變為超活化運動。第23頁，課件共25頁，創作于2023年2月鈣信號調控鞭毛擺動模式的分子機制

BIOLOGYOFREPRODUCTION73,519–526(2005)

鈣/鈣調蛋白-鈣調蛋白激酶信號途徑可通過調控鞭毛上運動相關蛋白的磷酸化水平，使精子的運動模式由激活態運動轉變為超活化運動第24頁，課件共25頁，創作于2023年2月精子胞內鈣信號網絡目前已鑒定出約35種蛋白質參與到Ca2+對精子運動的調控，在精子運動