卵子使用“拉鏈”來阻止多余的精子：它可能導致非激素避孕

在所有的醫學史上，只有兩個已知病例“半同卵雙胞胎”，兩個獨立的精子蠕動成一個卵子胚胎分裂前一分為二。

這種稀有性表明，人類卵子部署了多少防御，幾乎總是成功的停止多個精子突破它的外層。

一項新的研究更詳細地揭示了其中一種防御是如何發生的：一種稱為ZP2型.

“眾所周知，ZP2在第一個精子進入卵子后被切割，我們解釋了這一事件如何使卵子外套更硬并且對其他精子不滲透，”解釋瑞典卡羅林斯卡研究所的分子生物學家盧卡·喬文（Luca Jovine）領導了這項研究。

卵子外層的硬化不僅可以阻止額外的精子侵入，而且還可以保護受精卵，直到它植入子宮壁。如果兩個精子進入卵子，卵子通常會被破壞，因此卵子皮的硬化在成功懷孕中起著至關重要的作用。

另一方面，了解蛋皮硬化的過程是如何工作的——以及什么時候出錯——可能會帶來關于女性不孕癥的新見解，并為可能暫時干擾卵毛形成的非激素避孕藥提供種子。

為了進行調查，研究人員用X射線和電子研究它們的 3D 結構，因為它們在受精前后出現。

在受精之前，ZP2蛋白附著在卵子的外層，當精子進入時，這些蛋白被剪斷（或切割）成碎片。

先前的研究表明，切割ZP2蛋白會以某種方式改變它們的形狀或卵殼的整體結構，或者可能在更波浪形的東西可以鎖定之前使精子結合位點失活。

科學家們只是不知道這些結構變化具體是什么，所以ZP2蛋白的模型一直保持不變將近 40 年.

Jovine及其同事表明，切割ZP2亞基可以使它們像拉鏈的兩邊一樣相互作用和交聯。這會將卵外層網狀層的細絲拉在一起，稱為透明帶，使它們比其結構通常允許的更接近七倍。

反過來，這使得透明帶更加僵硬，阻止超過一個精子進入卵子。

研究人員還研究了精子和攜帶小鼠ZP2蛋白突變的卵子之間的相互作用，其中AI程序AlphaFold用于預測人類蛋皮的結構。

"基因突變編碼卵殼蛋白會導致女性不孕，并且越來越多的此類突變被發現。說喬文。

“我們希望我們的研究將有助于診斷女性不孕癥，并可能預防意外懷孕。

激素避孕藥，如避孕藥，可以阻止卵巢每月釋放卵子，可能會帶來一些嚴重的不良副作用，例如情緒變化和抑郁癥，體重增加，低下。

非激素避孕藥，例如銅宮內節育器（宮內節育器），是流行和有效，但他們的插入可能會非常痛苦對于某些人來說。

這更多選項有更好的 - 也許基于這項研究的一種探索途徑是靶向ZP2蛋白，將蛋皮變成堡壘。一些男性避孕藥具也會很好。

該研究已發表在細胞.

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