吸引力法则：精子如何寻找卵子？

海洋生物实验室（Marine Biological Laboratory，MBL）的科学家最近发现了无脊椎动物精子与卵细胞之间的化学吸引力分子，这项研究发表在《Nature Communications》。

　　

100多年前，芝加哥大学MBL主任F.R. Lillie发现海洋无脊椎动物的卵可以释放一种吸引精子的化学因子，这个生命现象被称为“趋化作用（chemotaxis）”。精子随化学信号浓度梯度游向卵子，在精子尾部有一个根据钙离子浓度搏动的装置。

过去几年，许多细胞组分被解释为刺激钙离子应答的化学诱饵，然而，一个关键的谜团还未得到解答。精子所处环境中的钙离子进入精子尾部的先决条件是精子细胞的pH值先变碱性，这里导致精子细胞pH变化的分子机制还未找到。

在新报告中，德国波恩高级欧洲研究中心（Caesar）的U. Benjamin Kaupp等人步F.R. Lillie后尘，在实验室度过了18个夏天终于找到了这种分子。Kaupp和同事鉴定了允许钠离子进入精子细胞的分子，作为交换，质子被从细胞中转运出来。

其实，科学家们已知这种钠/质子交换器已经很长时间了，但是精子细胞中的却有点特别。它是一种具有离子通道结构特征的嵌合体，人称“起搏器通道（pacemaker channels）”，这种通道控制着我们的心脏和大脑电活动。

精子细胞中的钠/质子交换被一个名为“电压传感器（voltage sensor）”的带正电氨基酸激活。当精子捕获趋化分子后，钾离子通道打开，钾离子离开细胞，所以电压变更负。电压传感器感应到电压变化后，交换器开始从细胞内输出质子，使细胞内部变得更碱。当该机制被关闭后，精子尾部的钙离子脉冲被抑制，精子到卵子的航行失去方向。

原文检索：The solute carrier SLC9C1 is a Na+/H+-exchanger gated by an S4-type voltage-sensor and cyclic-nucleotide binding

（生物通：伍松）