过去10年里,我们已经对卵母细胞转变为胚胎进而发育为新个体的信号机制有了一定研究。本综述就是关于精卵质膜相互作用后的信号转导事件,尤其是精子启始这些信号通路的机制。下游信号分子(效应物)对精子引起的钙波动作出应答,并且在卵母细胞激活过程中起重要作用。最后,对生理上卵母细胞激活和ICSI后卵母细胞激活进行了比较。
受精是一个多步骤的过程,包括精子穿透卵母细胞外层(卵丘和透明带)结构,最终直接与卵母细胞质膜相互作用。质膜相互作用后,信号转导级联效应启始,这使卵母细胞转变为一个二倍体胚胎,获得形成新个体的能力。这个过程就是“卵母细胞激活”。用于卵母细胞激活的信号转导通路已经研究多年。虽然钙一直被认为是卵母细胞激活过程中普遍存在的重要的第二信史,但是受精精子引发细胞内钙离子浓度变化的信号机制直到现在才被了解。本综述将大体概括哺乳动物卵母细胞激活过程中非常重要的信号转导机制。首先,重点叙述精子引发的信号通路方面的最新进展;其次,详细叙述一些在卵母细胞转变为卵裂胚胎过程中,已知的信号效应分子;最后,研究了生理条件下卵母细胞激活和ICSI后卵母细胞激活在胚胎发育方面的差异。
卵母细胞激活包括许多明确的形态学和生化上的终点,其中一些在几秒或几分钟内发生,如精卵质膜相互作用,也有些过程要数小时才能完成。卵母细胞激活最早发生的事件之一就是细胞内钙离子浓度的升高。在哺乳动物中,精卵融合后数小时内,细胞内的钙离子浓度反复波动。细胞内钙离子浓度的升高导致卵母细胞质膜下皮质区的皮质颗粒外排。这些皮质颗粒包含的酶释放到卵周隙中,导致ZP的改变,进而阻止多余精子粘合和穿透ZP。这种ZP成分的改变是一些哺乳动物阻止多精受精的重要机制。在某些哺乳动物(如兔)中,也有靠卵质膜阻止多精受精的,但机制并不清楚,可能包括皮质颗粒,也可能不包括。(翻译:中国生命科学论坛会员 冷血豪情)
原文出处:Carmen J.Williams ,signalling mechanisms of mammalian oocyte activation,Human Reproduction Update,Vol.8,No.4 pp.313-321