Warum dauert es 200 Millionen Spermien die für die Befruchtung einer einzigen Eizelle?
Ein Grund dafür ist, dass Sperma, beim eintreffen in der Gebärmutter, vor einem Bombardement durch das Immunsystem. Vielleicht, so der Anthropologe Pascal Gagneux, viele notwendig sind, so dass einige überleben werden. Auf der anderen Seite, kann es von Vorteil culling so viele Spermien.
„Ich bin ein einsamer Zoologe in einer medizinischen Schule“, Gagneux sagte. „Mein Aufzug spiel ist, dass alles im Leben ein großer Kompromiss. [Ein ei], zu leicht zu düngen ist schlecht; zu schwer, zu düngen, ist auch schlecht.“
Gagneux s lab an der University of California, San Diego, entdeckt hat das Zeug zu einem „secret handshake“ zwischen Spermien und den Zellen, die Auskleidung der Gebärmutter. Uterus-Zellen, berichten Sie im Journal of Biological Chemistry, express-rezeptor erkennt, dass eine glycan-Molekül auf der Oberfläche der Samenzellen. Es ist möglich, dass diese Interaktion möglicherweise anpassen der weiblichen Immunantwort und helfen, die Spermien machen, durch die leukozytã ¤ ren Reaktion.
Die leukozytã ¤ ren Reaktion ist nicht gut verstanden. Was wir wissen, Gagneux, erklärte, dass „nach der überquerung des Gebärmutterhalses, Millionen von Spermien — ein US-Bevölkerung im Wert von Sperma — ankommen in der Gebärmutter konfrontiert, die eine Flut von Makrophagen und Neutrophilen Granulozyten.“
Dieser Angriff durch das angeborene Immunsystem tötet einen Großteil der Spermien in der Samenflüssigkeit, worfelt Hunderte von Millionen Spermien es nur ein paar hundert, die in die Eileiter. Die Abwehr-Reaktion kann vorteilhaft bei der Verhinderung polyspermy, wenn eine Eizelle befruchtet wird von mehr als einem Spermium und sich nicht entwickeln können.
Weil Sperma überzogen sind sialinsäure-reiche Glykane, und das angeborene Immunsystem verwendet sialinsäure zu unterscheiden von menschlichen Zellen von den Eindringlingen, Gagneux und seinem Labor zunächst erwartet, dass die glycan beteiligt sein könnten, in Interaktion mit angeborenen Immunsystems Zellen, die sogenannten Neutrophilen Granulozyten. Aber Neutrophile Sie getestet, scheint nicht zu sehen, viel Unterschied zwischen Sperma mit und ohne sialinsäure.
Inzwischen hat das team beobachtet sialinsäure bindenden Rezeptoren genannt siglecs auf Endometrium-Zellen. In Lösung werden diese Endometrium-Rezeptoren binden können, um ganze Sperma. Nach Gagneux, die Bindung die Interaktion kann helfen, den Spermien führen Sie diese gantlet-zum Beispiel durch die Dämpfung der Immunantwort. Alternativ kann ein Weg für Gebärmutter-Zellen zum herausfiltern von fehlerhaften Spermien. In der Immunsystem, dies rezeptor-Klasse hilft, die Zellen zu erkennen sialinsäure-Moleküle, die als „selbst“, und in diesem Kontext kann man entweder nach oben oder nach unten Entzündung.
„Es ist etwas peinlich, wie wenig wir sagen können, über das, was diese [Interaktion] bedeutet“, sagte er. Der erste Schritt zum Verständnis seiner physiologischen Bedeutung wird sein, mit Blick auf die direkte Interaktion zwischen Spermien und intakten Uterus-Gewebe — das Papier schaute nur Spermien Interaktion mit gereinigten Proteinen.
In gewisser Weise, Gagneux Hinzugefügt, es ist demütigend zu arbeiten, die in einem so schlecht verstanden-Bereich. Die Vervielfältigung, sagte er, „ist eine sehr, sehr heikle tug-of-Krieg auf vielen Ebenen. Die Tatsache, dass es (auch) dieses immun-Spiel geht, ist absolut faszinierend.“
Diese Studie wurde unterstützt durch NIH (GM1R01GM095882 und K12GM068524), die Mitzutani Stiftung für Glycosciences, und die G Harold und Leila Y Mathers Foundation.
Andere Autoren dieser Studie sind Eillen Tecle, Hector Sequoyah Reynoso und Ruixuan Wang.
