电脉冲是激活受精卵的第一程序的假设

凰龍泰

成熟卵细胞处于休眠状态，代谢上极为钝化（基本上没有什么代谢），蛋白、核酸合成极低（检测不到蛋白、核酸合成）。在受精过程中，是精子的刺激，才使得成熟卵从休眠态转变为一个活跃状态。这个过程我们称之为卵激活。
) C: |2 t+ k5 F" F3 O7 t# U精子是如何唤醒卵细胞的呢？& r: W1 a+ x& g
科学家在研究受精专一性时发现了快封闭反应和慢封闭反应这两种现象。; ^  c. @. D1 x( y. d: q' f
我们已知卵细胞内钙离子浓度升高，除了会刺激皮质颗粒释放各种物质去产生卵细胞膜的慢封闭反应，保证受精的唯一性外。同时也是一个刺激细胞核的信号，细胞核接受信号刺激以后，就开始DNA复制。转录RNA的工作也就起始。整个卵细胞的代谢活动就被激活了。" L% U# E; P* P  b& E! }
科学家认为快封闭反应是精卵结合时出现的大约1分钟左右的电压迅速升高90 mV的巨变引发的。
; z/ v. L/ _& |四川农业大学王震同学的碩士学位论文《猪体外成熟卵细胞孤雌激活及凋亡观察》一文中，他研究了激活液中Ca2+浓度对猪体外成熟卵细胞孤雌激活的影响，以筛选出最佳的Ca2+浓度；及猪体外成熟卵细胞电激活后的体外培养体系等等内容。....他说电刺激是常用的激活方法，是物理激活的一种。电脉冲对猪卵细胞的激活作用明显，单次的电脉冲刺激可引起一次的Ca2+波动，多次电脉冲刺激可导致多次的Ca2+升高。且瞬时高压电击，细胞膜会形成很多可恢复的微小孔洞，电激活过程中介质的Ca2+可通过小孔洞进入胞质内，是细胞内Ca2+呈脉冲式升高....。# O# k/ b1 E: T6 L1 M* F- t
根据目前很多人工电脉冲激活卵子的例子，如作为辅助受精作用的电脉冲激活；根据在人工核移植重构胚的电激活及电脉冲刺激是常用的物理激活等等技术；根据王震同学的实验观察的提示。我推测，受精卵被激活，首先主要是与精卵结合时出现的大约1分钟左右的电压迅速升高90 mV的巨变有关，这是第一关键的激活唤醒卵细胞的极为重要的物理刺激程序。继而才是与Ca2+浓度突然的升高的激活过程。至于受精过程中出现的关键分子——三磷酸肌醇，它开启并释放在卵细胞内质网里钙离子库的钙离子，使得卵细胞内钙离子浓度突然的升高的机制与电脉冲刺激之间存在着什么关系还有待科学家们研究。
/ G  M9 Y% G, W4 |8 A精子与卵母细胞基因组的DNA也因电脉冲和Ca2+浓度的升高双重刺激后被激活，从而开始新的编程和发育。
+ i7 |" H( s5 \4 p) l3 O; cUshijima，等和Terlovw等研究表明，激活后的卵母细胞作为核供体时，重构胚融合和发育能力均优于融合激活同时进行的效果。为什么？这是因为激活后的卵母细胞的核已经被电脉冲和高浓度的Ca2+刺激过，基因组已经被唤醒。
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