多倫多大學的工程團隊發現了人類精子調整其游泳風格的能力,以最適合當前的環境。人類精子的滑行,類似蛇的運動可以通過採用一種新方法來選擇最佳精子來使不孕治療受益。
六年前,當他和他的妻子感到困擾,機械和工業工程學教授戴維·辛頓(David Sinton)首先研究了人類精子的運動。這對夫婦的生育能力很成功,但這種經歷令人大開眼界,特別是對於Sinton而言,他們認為像他這樣的工程師如何幫助改善不孕治療。
在患有不育的男性中,諸如DNA損傷,畸形的尾巴和較差的運動能力等因素很少。 Sinton和他的研究團隊利用他在微流體學方面的知識,研究如何在狹窄空間中操縱流體的研究,創建了可以“競爭”精子並將其稱為“精子奧運會馬拉松”的渠道。
在他們先前的研究中,他們成立獲勝的精子具有較高的DNA完整性,使它們能夠產生胚胎。團隊繼續學習,並註意到,一些精子往往會在通道牆附近進行聚會。通過工程博士候選人Reza Nosrati領導,研究的第二階段開始了。
研究人員創建了一種稱為總內反射熒光(TIRF)顯微鏡的方法,使他們能夠在平坦的表面上查看100納米的情況。使用TIRF方法,研究人員發現人類和公牛的精子細胞都具有滑動的蛇形運動。這是第2D中第一次觀察到精子細胞。研究人員注意到,精子細胞越接近通道牆,切換到滑行模式的機會就越高。
“當您查看TIRF顯微鏡圖像時,您會發現頭部實際上與表面非常緊密地對齊,”說Nosrati。他補充說,在2D觀察它們時,精子速度至少快50%。
對於人類精子,環境的厚度也是一個因素。更加苛刻的環境,越滑,使他們在女性生殖道中具有競爭優勢的能力。
這項研究是出版在自然通訊日記在11月10日。