综述：调控不同物种精子在输卵管中粘附与释放的分子机制

这篇系统综述聚焦输卵管功能精子库的形成机制，揭示了糖蛋白(GP)、糖胺聚糖(GAG)、内源性大麻素等生物分子与精子酪氨酸磷酸化状态共同调控精子-输卵管上皮细胞(OEC)相互作用的分子网络，为优化体外受精(IVF)中冷冻/性控精子的应用提供了新靶点。

　　

Abstract

辅助生殖技术(ARTs)如体外受精(IVF)仍面临受精失败的主要瓶颈，其根源在于精子选择不佳和过早获能。输卵管峡部形成的功能精子库通过上皮细胞粘附维持精子活力与受精能力，直至排卵信号触发释放。除已明确的类固醇激素作用外，生物分子通过互补机制调控该过程。

Introduction

交配后仅少数精子到达输卵管壶腹部受精部位。牛、猪等家畜精子能在雌性生殖道存活24-30小时，归因于其与输卵管峡部上皮细胞(OEC)形成的功能库。这种相互作用维持精子活力、防止多精受精，并调控获能/超活化。输卵管狭窄解剖结构及粘稠液体延缓精子运动，促进其与粘膜上皮结合。雌激素(E₂)和孕酮(P₄)通过调节上皮分泌活动和纤毛运动影响该过程，其受体表达变化进一步介导碳水化合物和糖蛋白的相互作用。

分子调控机制

竞争性抑制实验证实：

1. 1.

   碳水化合物识别系统：OEC表面唾液酸化聚糖(Kashyap et al., 2023)与精子岩藻糖基化聚糖(Chalabi et al., 2002)特异性结合

2. 2.

   糖蛋白双向调节：oviductin糖蛋白(Teijeiro et al., 2011)促进粘附，而HEP⁺糖蛋白(Mahé et al., 2021)诱导释放

3. 3.

   糖胺聚糖动态平衡：硫酸肝素(Tienthai et al., 2000)通过电荷相互作用调节结合强度

4. 4.

   内源性大麻素系统：anandamide通过CB1受体抑制过早获能

生理状态影响

冷冻保存和性控处理会改变：

• •

  精子膜完整性（胆固醇/磷脂比率）

• •

  酪氨酸磷酸化水平（P-Tyr⁺精子粘附力下降40%）

• •

  钙离子振荡模式（影响超活化启动）

Discussion

输卵管形成"选择性延迟释放系统"：

• •

  非获能态精子（低P-Tyr）优先粘附

• •

  排卵期E₂/P₄比值变化触发HSP70/90释放

• •

  冷冻精子因膜胆固醇流失导致过早获能

Future perspectives

需建立动态体外模型模拟：

1. 1.

   激素波动（特别是P₄峰值）

2. 2.

   流体剪切力（3D微流控系统）

3. 3.

   精浆蛋白(SP)的时空浓度梯度