eLife》耶鲁大学回答：当年，你为什么比别的精子都幸运？

数以百万计的精子参加了受精的竞赛，但只有一个赢得了卵子的冲刺，除了受精卵可能没人知道这个“万里挑一”的优秀选手为什么能赢。

现在耶鲁大学的研究人员发现，这些获胜的精子具有一些关键的分子特征，这些特征使它们与那些留下的精子区别开来，他们在12月1日发表在《eLife》杂志上。

精子的尾部有许多通道，这些通道含有钙的进入孔，帮助精子通过雌性生殖道。这些钙通道的每个孔都由4个亚单位组成，CatSper 1到4，它们共同作用于控制精子的运动和导航等功能。

研究人员戏谑地把它们描述为精子的“竞速条纹”。

耶鲁大学的一个由细胞和分子生理学助理教授Jean Ju Chung领导的研究小组发现，形成这些竞速条纹的一个亚单位对精子选择受精至关重要。

通过三维分子成像和人工神经网络建模，Chung的实验室设计了一种可视化跟踪和量化雌性小鼠交配后生殖道中精子的方法。他们发现，从子宫到输卵管的精子中含有完整的Catsper1亚基。其他精子可能会因为失去完整的CatSper1而失去正常的CatSper离子通道。这些精子变得不动，被留在了后面。

能够进入雌性生殖道的精子还有其他一些特征：它们往往已经失去了精子头部顶体的帽状结构，这很可能是卵子受精的前奏。

对精子分子特征和生殖道内相互作用的深入研究可能有助于为不孕症或男性节育提供新的治疗方法。在不育男性的CatSper基因中发现了突变，可能是生育治疗的目标。由于CatSper通道是精子功能所必需的，阻断它可能导致非激素避孕药的发展，对男性和女性的副作用都很小。

Chung说：“更好地了解如何选择最合适的精子细胞，以及在女性生殖道受精后如何清除剩下的精子细胞，可以改善目前的辅助生殖策略。”