정전

정전(capacitation)은 포유류 정자조아의 성숙에 있어서 참음계^[1] 단계로, 난모세포에 수정을 가할 수 있는 능력을 갖추는 데 필요하다.^[2]이 단계는 생화학적 사건이다; 정자는 정상적으로 움직이고 정전기에 앞서 성숙해 보인다.체내에서는 사정 후 정자조아가 질에서 나와 우월한 여성 생식관에 들어갈 때 정전 현상이 발생한다.자궁은 스테롤 결합 알부민, 지단백질, 헤파린과 같은 단백질 분해 효소와 글리코시다스 효소를 분비하여 정전 단계를 돕는다.

시험관내 수정의 목적으로, 경락은 사정 또는 경락으로부터 추출된 정자조아를 배양하여 수시간 동안 정의된 매질로 배양함으로써 발생한다.정전 단계를 수행하는 기법은 단순 세척, 마이그레이션(스윔업), 밀도 그라데이션, 필터 등 다양하다.목표는 가능한 많은 운동성 정자조아를 격리하고 운동성이 없거나 죽은 정자를 제거하는 것이다.체외 또는 체외 정전 후에 정자는 아크로솜 반응을 포함하는 최종 성숙 단계인 활성화 과정을 거쳐야 한다.

암컷이 아닌 정자아토아는 이 정전 단계를 필요로 하지 않으며 수컷으로부터 방출된 직후 난모세포에 수정을 할 준비가 되어 있다.

기능 및 메커니즘

정전(capacitation)은 난자의 외층을 관통할 수 있는 아크로솜 정자 머리막의 불안정화, 정자의 이동성을 높일 수 있는 꼬리의 화학적 변화 등 두 가지 효과가 있다.^[3]변화는 스테롤(예: 콜레스테롤)과 비동결성 비피질/반민성 당단백질의 제거에 의해 촉진된다.그 결과는 Ca²⁺ 이온에 대한 투과성이 증가된 더 유체 막이다.

Ca의²⁺ 유입은 세포 내 cAMP 수준을 증가시켜 운동성을 증가시킨다.초활성화는 정전기의 시작과 일치하며 증가된 Ca²⁺ 레벨의 결과물이다.아데노신과 함께 시너지 자극 효과가 있어 정자의 아데닐 사이클라아제 활성을 높인다.^{[citation needed]}

펩타이드(FPP)를 촉진하는 3중 수정은 정전 제어를 위해 필수적이다.FPP는 전립샘에서 정액 성분으로 생성된다.FPP는 사정 중에 정자와 정수가 섞이면서 정자와 접촉한다.높은 수준의 활성 FPP는 정전 방지를 한다.사정 후 여성 생식기관에서 FPP 농도가 떨어진다.^{[citation needed]}

유도

시험관내 수정(IVF)이나 자궁내 수정(IUI)과 같은 보조 생식 기술, 즉 ARTs는 정상적인 생물학적 변수를 벗어나 정자 세포 캐패시션을 유도해야 하기 때문에, 포유류 정자 세포에서 이 과정을 유도하는 수많은 방법이 개발되어 왔다.정자 세포는 사정(Ejaculation)을 통해 수확되거나, 가우돌성 전염병에서 채취되어 상온에서 액화되도록 한다.그런 다음 수정체가 발생하는 나팔관의 전해질 구성을 모방하도록 설계된 매체를 추가하여 정전 용량을 유도할 수 있다.이러한 매체는 종마다 다르지만 식염수를 기반으로 하며 젖산염, 화농산염, 포도당과 같은 에너지 기판을 함유하고 있다.항상 알부민인 정자 세포막에서 콜레스테롤을 제거하기 위해서는 콜레스테롤 수용체가 필요하다.보바인 혈청 알부민(Bovine serum albumin)은 전형적으로 체외 동물 연구에 사용되며, 인간 혈청 알부민(HSA)은 인간의 정자 용량성 유도에 사용된다.

중탄산염은 용해성 아데닐 사이클라아제(sAC)를 활성화하고 배양액에서 pH 감소 방지를 위해 필요한 pH 완충제 역할을 하는 시토솔로 공동 전달되기 때문에 용량성 유도 매체의 필수 성분으로, 필요하지는 않지만 일반적으로 5% CO에서₂ 세포를 배양할 때 필요한 추가가 필요하다.염화칼슘은 칼슘의 양이온을 촉진하기 위해 첨가된다.^[4][5]동물 모델에서는 일반적으로 티로데의 알부민 젖산염(TALP) 매개체가 베이스로 사용되는데, 이 성분들은 각각 들어 있다.인간에게는 인간관액(HTF)이 사용된다.

이러한 매체는 다른 화학물질로 보충되어 과활성화된 정자 운동성 및/또는 아크로솜 반응을 유도할 수 있다.동물 체외 수정의 경우 5mM 농도의 카페인은 체외 정자 용량성의 강한 유도제다.^[6][7]칼슘 이오노포어는 정전 유도에도 이상적이다.^[7]용량성 유도 매체에 헤파린을 첨가하면 난모세포 근처의 헤파린 유사 자코사미노글리칸(GAG) 분비를 모방하여 아크로솜 반응을 일으킨다.이 효과는 헤파린과 함께 리소포스포티딜콜린(LC)을 첨가할 때 확대된다.^[8]낮은 농도의 노레피네프린과 같은 카테콜아민들은 아크로솜 반응 유도에 도움을 주는 것으로 나타났다.^[9]

시험관내 정전 기술

시험관내 캐패시션을 수행하는 전통적인 방법은 다음과 같다.

• 간단한 세척: 이 방법은 정액 혈장만 제거하며, 최고의 정자조아를 선택하지 않는다.시료를 원심분리하고 상등액을 제거한다.그것은 심각한 올리고당증, criptozoosperia 또는 고환생검체 검체에 사용된다.다른 정전 기술보다 먼저 수행된다.

• 마이그레이션(스위밍업)첫째, 원심분리(steminal pasma)가 일어나고 정맥이 제거된다.그런 다음 상부에 0.5~1ml의 배지를 더하고 37℃에서 배양 기간 후에는 최상의 운동성 정자조아(건강한 정자조아는 배지로 간다)가 배관 하부에서 상부로 올라간다(건강한 정자조아는 배지로 간다.정자조아가 풍부한 분수를 얻기 위해 상층부를 모은다.그것은 여전히 널리 사용되고 노르모주스페리아에 유용하다.PR정자조아의 90%이상의 분수를 얻을 수 있다.

• 밀도 구배.이 기법에서 관은 밀도가 다른 액체의 층으로 채워지고 정액은 윗층에 놓이게 된다.그리고 나서, 이 튜브는 세포 이물질과 운동하지 않는 세포들을 여과하기 위해 원심분리기를 통과한다.원심분리 후 튜브 내 액체의 맨 아래층에 건강한 정자가 있고, 파편과 비운동성 정자조아 등이 상층에 있다.이 절차는 약 60분이 소요되며, 올리고주스페르미아, 아스테노주스페르미아, 풍부한 이물질 샘플로 특별히 표시된다.마지막에 모든 세포가 바닥에 도착하지만 운동성이 더 높은 세포들은 더 빨리 도착할 것이다.이 절차는 흔히 "Percoll method"라고 불리는데, 그 이유는 Percoll이 밀도 매질로 자주 사용되었기 때문이다. 그러나 지금은 다른 밀도 매체가 사용되고 있다.^[10]

• 여과.모든 정자가 통과할 수 없는 필터로 구성된다.요즘은 덜 쓰이고 운동성이 좋은 정자조아만 필터를 통과하게 된다.

하지만, 오늘날 이러한 기술들을 능가하는 새로운 기술들이 있다.예를 들어 PICSI, MACS 또는 마이크로유체칩이 있다.

측정

정자 세포가 체외에서 어느 정도의 정전력을 겪고 있는지를 평가하기 위한 수많은 방법이 개발되었다.컴퓨터 보조 정자 분석(CASA)은 1980년대에 정자 운동학을 측정하기 위해 개발되었다.^[11]CASA는 정자 운동성 파라미터를 분석하기 위해 정자 추적 소프트웨어와 결합된 위상 대비 현미경을 사용한다.^[11]곡선 속도(VCL), 직선 속도(VSL), 평균 경로 속도(VAP), 측면 머리 변위 진폭(ALH)과 같은 특정 매개변수는 수정 능력 획득과 양적으로 상관관계가 있는 것으로 나타나며, 따라서 초능동 정자 세포 운동성을 식별하는 데 사용된다.^[12]

운동성 측정은 초능동성 운동성의 존재를 식별하는 데 매우 중요하지만, 아크로솜 반응의 발생을 식별하는 추가 방법이 개발되었다.간단한 방법은 Coomassie 찬란한 파란색 G250을 사용하여 세포를 착색시켜 손상되지 않았거나 반응한 아크로솜의 시각적 증거를 제공한다.^[13]좀 더 발전된 기술들은 형광학이나 전자 현미경 검사 방법을 채택한다.형광 현미경을 사용하여 아크로솜에 형광 태그를 부착한 후 아크로솜 상태를 평가하는 데 사용할 수 있는 플루오르세인 콘센트 땅콩 아글루틴(FITC-PNA) 또는 피섬 사티불 아글루틴(PISC-PSA)을 사용할 수 있다.^[14][15][16]

디스커버리

이 과정의 발견은 1951년 민추장과^[17] 콜린 러셀 오스틴에 의해 독립적으로 보고되었다.^[18][19]

참고 항목

• 피질 반응
• 아크로솜 반응

참조

추가 읽기

외부 링크

• 미국 국립 의학 도서관의 정자+자취학(MesH) 과목 제목