精子的获能与去能

刚进入女性生殖道的精子，并非立即具备使卵子受精的能力，因为精子头部所具有的能穿进卵子的顶体酶系，受到由附睾开始的整个男性生殖道都可产生的一种去能因子(DF)的约束，而失去受精能力，只有将这种DF去除后，顶体酶系才能发挥作用。这种去除DF的过程称为精子的“获能”。相反，精子受到DF作用而失去受精能力的情况叫做“去能”。张明觉(1957)发现了这种抗受精的DF。目前已初步测知，DF是一种糖蛋白物质，主要由精囊产生。DF能与精子表面结合，阻止精子头部顶体酶系的释放，使精子去能。
精子的获能是一个多时相过程，第一时相在子宫内进行，第二时相在输卵管内完成。获能的步骤大致是：
❶宫颈和输卵管对精浆的初步处理： 精子在阴道中尚未获能，精子穿过宫颈时，精浆中大量的DF及其他一些酶抑制剂均被阻挡，这对精子获能很重要，子宫是精子获能的主要场所。另外，输卵管分泌物也参与这种处理工作。
❷DF的移去： 体外实验证明，精子在β淀粉酶的培养液中孵育8～12小时后，出现精子获能现象，生化测定证明，子宫液内的β-淀粉酶活性为血清中的四倍，此外还发现其活性随性周期改变。故认为获能的第一步是水解酶，尤其是在β-淀粉酶的作用下完成，使束缚于精子表面的DF失活。
❸输卵管液和卵泡液的作用： 精子获能的同时伴有氧耗量增加，实验证明，输卵管液可以刺激精子体内的氧化、磷酸化代谢，增加精子的能量，从而出现活跃的前向运动，加速向卵运转。近年来还发现卵泡液中有二种因子，一种可刺激精子活动，一种可诱发顶体反应。
❹顶体酶系激活精子穿入卵内： 去除DF后，精子顶体暴露，在子宫输卵管及卵泡液刺激下，激起顶体酶系释放。顶体酶系是一个复合酶系，包括一系列水解酶，其中透明质酸酶可以消化卵丘细胞，放射冠穿透酶可使放射冠解体； 然后在顶体酶系中的顶体蛋白酶和神经酰胺酶作用下，精子穿过透明带，与卵相互辨识，发生受精作用。值得指出的是在男性生殖道内存在顶体酶系的天然抑制剂，这些抑制剂的量受雄激素控制，抑制剂的存在可使精子免于穿入男性生殖道本身的细胞，只有当精子进入子宫后，解除了抑制剂，才能激活顶体酶系。一些植物如大豆及南美扁豆中也存在类似的抑制剂，也可人工合成一些抑制剂，如甲苯磺酰-左旋赖氨酸-氯甲基酮盐酸盐(TLCK)。将已获能精子与TLCK一起孵育，可失去受精能力。将TLCK制成栓剂置入阴道也有抗生育效果。
对于精子获能与去能的研究，可为避孕研究开辟途径，主要有：
❶改变女性激素状态，从而干扰精子获能。例如孕激素化合物可抑制精子获能。许多女用甾体避孕药的避孕机制之一即为干扰精子获能过程。
❷ DF也有希望成为避孕药。外用DF可以阻止精子获能，有人用5mgDF置入家兔阴道，即足以阻止受精，DF有其独特优点，既无毒性，又不干扰体内激素平衡，但其来源有限，难以推广。
❸顶体酶抑制剂，可用天然或人工合成的抑制剂(如TLCK)，动物实验已成功，因为是阴道局部用药，副作用小，值得进一步探索。