在一项关于灵长类动物早期胚胎发育的研究中,由Med Uni Graz的Berthold Huppertz和Thomas Kroneis领导的国际研究团队首次展示了精子可以穿透五到七天大的胚胎(囊胚)的外层。
这一在植入子宫前关键阶段的发展可能会对我们理解生殖、精子竞争和妊娠成功产生深远影响,并最终为不孕症治疗提供重要线索。
精子及其对妊娠成功的影响
国际研究团队记录了精子与准备植入的胚胎之间的相互作用,具体展示了恒河猴中的早期生物繁殖过程。通常情况下,囊胚通过透明带(zona pellucida)这一保护层免受外部影响;在胚胎植入子宫之前,年轻的胚胎会从这个保护层中“孵化”出来。
“在这段关键的时间窗口内,额外的精子可以侵入囊胚。这可能是影响囊胚发育命运的一种进化特征,”来自Med Uni Graz细胞生物学、组织学和胚胎学部门的Kroneis解释说。
这项现已发表在《进化、医学与公共卫生》杂志上的研究表明,在植入阶段,多达200至5,000个精子可以到达囊胚。研究人员甚至提供了视觉证据,证明完整的精子头进入了囊胚的外层细胞,即滋养层。
Huppertz表示:“这种干预可能会对妊娠成功产生深远影响,因为无论来源如何,精子都可能影响囊胚的植入行为。难以应对入侵精子的囊胚可能更容易发生植入失败。”
生殖竞争和健康的新视角
这种现象也可能导致精子之间的进化“冲突”。竞争精子可能会促进植入失败,以利于更成功的雄性的基因。这可能是早期胚胎发育中已经观察到的其他动物物种中的另一种生殖竞争现象。
研究团队还在考虑性交时间和额外精子侵入囊胚是否会对妊娠成功产生决定性影响。在植入前后频繁的性交可能会通过干扰囊胚的发育和植入来降低妊娠成功的概率。
Kroneis说:“过去的研究在这个假设上得出了相互矛盾的结果,因此进一步的研究将非常有意义。”
未来研究问题及其对家庭计划的潜在意义
该研究还探讨了侵入囊胚的精子是否可能影响胚胎发育,甚至可能导致一种微嵌合现象——即外来细胞留在胚胎体内并影响其发育。
这一发现提出了许多未来研究的问题。科学家们建议对精子进行DNA分型,以澄清其来源,并确定侵入的精子是否会留在滋养层并影响胚胎的命运。
这些问题对于理解影响妊娠成功的机制至关重要。此外,对精子和囊胚之间相互作用的研究也可能对人类健康和新型生殖治疗方法的开发具有深远的意义。
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