สเปิร์มสามารถเคลื่อนที่เร็วได้อย่างไร



น้ำอสุจิ ประกอบด้วยตัวอสุจิและ น้ำหล่อเลี้ยงต่างๆ เป็นของเหลวลักษณะสีขาวข้นที่หลั่งออกโดยผู้ชาย เมื่อถึงจุดสุดยอดเมื่อมีเพศสัมพันธ์ หรือขับมาทางธรรมชาติที่เรียกว่า ฝันเปียก โดยการหลั่งน้ำอสุจิแต่ละครั้งประมาณ 3-4 ซีซี มีจำนวนตัวอสุจิเฉลี่ยประมาณ 300-500 ล้านตัว

เพศชายจะเริ่มสร้างตัวอสุจิที่ผลิตจากอัณฑะในท่อที่เรียกว่า seminiferous tubule เมื่ออายุประมาณ 12 ปี และจะสร้างไปจนตลอดชีวิต นักวิจัยได้จำแนกส่วนสำคัญของกลไกที่สเปิร์มใช้ในการเร่งความเร็วเพื่อจะไปให้ถึงไข่ ตัวอสุจิหรือสเปิร์ม มีลักษณะคล้ายลูกอ๊อด ซึ่งเป็นตัวไปเจาะไข่ของเพศหญิง ในกระบวนการปฏิสนธิ

การเปลี่ยนแปลงทางเคมีทำให้เปลี่ยนการเคลื่อนไหวของหางสเปิร์มจากการว่ายตรงๆ เป็นการเคลื่อนที่แบบคลื่นสะบัดอย่างรวดเร็ว

รูปร่างของอสุจิ

ทีมจากโรงเรียนการแพทย์ฮาร์วาร์ดเชื่อว่า ผลงานของเขาจะมีประโยชน์ในการศึกษาถึงการเป็นหมันในผู้ชาย และช่วยในการคิดค้นยาคุมกำเนิดแบบใหม่ได้ งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

การเปลี่ยนแปลงอย่างทันทีทันใดของการเคลื่อนไหวของหางสเปิร์มนั้นเรียกว่า hyperactivation ขั้นตอนนั้นคิดว่าเป็นการกระตุ้นโดยความเป็นด่างของสภาวะแวดล้อมที่พบภายในอวัยวะสืบพันธุ์ของเพศหญิง

ทีมจากฮาร์วาร์ดได้จำแนกโปรตีนที่เรียกว่า CatSper1 ซึ่งเป็นโปรตีนที่พบที่หางสเปิร์มเพียงที่เดียว เป็นโปรตีนที่เป็นตัวสำคัญในกระบวนการนี้ในการศึกษาล่าสุดสามารถแสดงให้เห็น แค่ว่าทำไมโปรตีนจึงมีบทบาทสำคัญ

ในการศึกษาล่าสุดสามารถแสดงให้เห็นแค่ว่าทำไมโปรตีนจึงมีบทบาทสำคัญในกระบวน การ นักวิจัยได้ใช้เทคนิคใหม่ที่เรียกว่า patch clamp recording ในการติดตามกระแสไฟฟ้าในเซลล์ของสเปิร์ม เทคนิคนี้นิยมใช้ในการตรวจสอบเซลล์อื่นๆ แต่จนกระทั่งถึงปัจจุบันนี้ยังไม่เคยมีการนำมาประยุกต์ใช้กับเซลล์สเปิร์มที่กระดิกตัวไปมารอบๆ ตลอดเวลา และถูกปกป้องด้วยเมมเบรนชั้นนอกหนา

ผลการศึกษา พบว่า CatSper1 ได้มีบทบาทเป็นศูนย์กลางในการควบคุมการไหลของแคลเซียมไอออนเข้าไปในสเปิร์ม เซลล์ ซึ่งคาดว่า การไหลของไอออนนี้จะกระตุ้น hyperactivation ของสเปิร์ม

Dr. David Clapham กำลังศึกษาการเคลื่อนที่ของอสุจ

ผู้นำการวิจัย Dr. David Clapham กล่าวว่า ไม่มีใครที่เคยเห็นข้างในสเปิร์มเพื่อที่จะวัดกระแสต่างๆ ทั้งหมดที่ควบคุมการทำงานของมัน เขาได้วัดกระแสหลายอย่างได้แล้วและเริ่มต้นที่จะตอบคำถามเกี่ยวกับว่าพวกมัน คืออะไรและทำอะไร

Dr Clapham กล่าวว่า CatSper1 เป็นจุดมุ่งหมายที่ดีสำหรับยาคุมกำเนิดรูปแบบใหม่ เราทราบแล้วว่าความผิดปกติของ CatSper1 จะยับยั้งการปฏิสนธิในหนู เพราะว่าโครงสร้างของสเปิร์มมนุษย์มีความคล้ายคลึงกัน จึงไม่มีเหตุผลที่จะเชื่อว่าไม่สามารถพัฒนายาที่ใช้คุมกำเนิดสำหรับหญิงและ ชาย ที่ไปยับยั้งโปรตีนก่อนที่มันจะทำงาน hyperactivation เพื่อป้องกันการปฏิสนธิ

หางของสเปิร์มเป็นอะไรที่ซับซ้อนอย่างน่าทึ่งและเป็นเหมือนเครื่องกลชิ้น เยี่ยม Dr Allan Pacey อาจารย์อาวุโสจาก University of Sheffield กล่าวว่า หางของสเปิร์มเป็นอะไรที่ซับซ้อนอย่างน่าทึ่งและเป็นเหมือนเครื่องกลชิ้น เยี่ยม ที่เราต้องพยายามในการที่จะเข้าใจมันในระดับโมเลกุล ข้อสรุปในเรื่องนี้ จะเป็นขั้นตอนในความก้าวหน้าต่อไป

เราทราบว่า hyperactivation มีความสำคัญอย่างมากในการที่จะปฏิสนธิให้ประสบผลสำเร็จ และเราก็สงสัยว่าทำไมผู้ชายบางคนจึงมีลูกยาก ถ้าเรามีความเข้าใจที่ดีขึ้นในเรื่องของโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ ขั้นตอน จะทำให้เราสามารถวินิจฉัยถึงปัญหาแต่เนิ่นๆ และจะช่วยประหยัดทั้งเวลาและไม่ผิดหวัง งานวิจัยนี้ยังสามารถช่วยให้เราเข้าใจว่าจริงๆ แล้วสเปิร์มสามารถหาและไปถึงไข่ได้อย่างไรในตอนแรก อย่างที่เราคาดการณ์ไว้แล้วว่าการเคลื่อนที่แบบ hyperactivation มีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการด้วย ถ้าเราเข้าใจถึงปัญหานี้ก็จะเป็นการดีมาก