邓伟民 主治医师
东南大学附属中大医院
精子和卵子的结合过程,即受精,是生命起始的关键步骤,包括精子获能、卵子释放、精子穿越透明带、精卵融合及原核形成五个阶段。这一过程需精子与卵子在输卵管壶腹部相遇,并依赖多种生物机制完成。
精子进入女性生殖道后,需经历获能过程才能获得受精能力。获能主要发生在子宫和输卵管内,历时约5-7小时。此过程中,精子表面的糖蛋白被去除,细胞膜流动性增加,尾部摆动方式改变,从而具备穿透卵子周围结构的能力。获能后,精子顶体酶系统被激活,为后续穿透卵子做准备。
排卵时,次级卵母细胞从卵巢排出,被输卵管伞部拾取,并借助输卵管纤毛摆动和肌肉收缩运输至壶腹部。卵子外包裹透明带和放射冠,透明带由糖蛋白构成,具有物种特异性识别作用。卵子在输卵管内存活约24小时,若未受精则自行退化。
获能精子通过顶体反应释放顶体酶(如顶体蛋白酶、透明质酸酶),溶解放射冠细胞间质,穿越放射冠。随后,精子头部与透明带上的ZP3受体结合,触发顶体内容物释放,局部消化透明带形成通道。精子以尾部摆动推进,约需数分钟至1小时完成穿透。透明带在受精后会发生皮质反应,阻止多精入卵。
精子头部进入卵周间隙后,其细胞膜与卵细胞膜融合,精子核、线粒体等进入卵子。融合瞬间,卵子皮质颗粒释放酶类,改变透明带结构(透明带反应),形成永久性屏障防止其他精子进入。同时,卵子完成第二次减数分裂,排出第二极体,形成成熟卵子。
精子核在卵子内去浓缩,形成雄性原核;卵子核形成雌性原核。两个原核在细胞中心迁移、靠拢,约12-18小时后核膜消失,染色体混合,形成二倍体合子。合子随即启动第一次有丝分裂,标志着新个体发育的开始。
受精过程异常可导致不孕,如精子活力不足、透明带异常或输卵管阻塞。若受精后透明带反应失败,可能发生多精入卵,导致胚胎染色体异常。临床中,体外受精(IVF)技术可模拟该过程,帮助解决部分生育障碍。需注意,受精后胚胎在输卵管内运输至子宫并着床,若着床失败或异位妊娠,需及时就医干预。
