紐約伊薩卡康奈爾大學(xué)的研究人員監(jiān)測了牛精子在暴露于環(huán)境生化線索時的游泳活動。精子通常用它們的鞭毛（尾巴）進(jìn)行對稱的游泳模式，并沿直線行進(jìn)。然而，暴露于增加細(xì)胞內(nèi)鈣的藥劑，包括咖啡因，會誘導(dǎo)“過度活化”——一種與鞭毛不對稱跳動和圓形游泳模式相關(guān)的狀態(tài)。

　　“我們認(rèn)為，當(dāng)精子上升到受精部位時，過度活化會調(diào)節(jié)精子的游動行為……并且當(dāng)精子對環(huán)境中存在的生化因素做出反應(yīng)時，”第一作者、Alireza Abbaspourrad教授實(shí)驗(yàn)室的研究生梅薩姆·扎弗拉尼(Meisam Zaferani)說。因此，已知發(fā)生在輸*管中的這種運(yùn)動性變化使精子能夠搜索該區(qū)域以尋找*子，從而促進(jìn)成功受精。

　　在這項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊使用定制的微流體室來觀察不同化學(xué)環(huán)境中的精子活力。當(dāng)精子以對稱方式使用鞭毛沿直線游動時，精子傾向于擁抱室壁，類似于人們理解它們在女性生殖道中游泳的方式。在鈣離子流入的情況下，鞭毛會轉(zhuǎn)換為不對稱跳動，導(dǎo)致精子以圓形游動模式游動。作者認(rèn)為這將防止精子冒險進(jìn)入宮內(nèi)“死胡同”。

　　近年來，我們對控制精子活力的機(jī)制的理解有所進(jìn)步，現(xiàn)在已知包括溫度梯度、流體流動和子宮壁結(jié)構(gòu)等因素。然而，在包括人類在內(nèi)的生物體中，這種細(xì)胞內(nèi)鈣水平升高的原因仍有待觀察，因?yàn)檫@一新證據(jù)完全來自人工體外環(huán)境。

　　盡管如此，正如資深作者Abbaspourrad教授所說，“通過了解是什么決定了導(dǎo)航機(jī)制……我們可能能夠利用這些線索來治療有不孕癥的夫婦，并選擇最佳的體外受精策略”。

　　該研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。