你的精子有开关？避孕怀孕随你意！
生物学家们发现了一种开关，这种开关能触发精子使用强力踹击(power kick)刺入卵细胞并使卵细胞受精。揭示了男性不育的一种可能原因，并且找到了一个能用于开发不分性别的避孕药的潜在靶标。
这种开关是一种与卵子或卵母细胞释放的女性性激素黄体酮相作用的蛋白质受体，它也是精子游动的最终目标。成千上万的这种受体分布在精子尾部的表面，当精子靠近卵子时，黄体酮激活这受体并且触发一系列反应，这些反应像鞭子抽打一样使精子尾部断裂，同时驱动精子进入卵细胞并有希望穿过保护的卵子细胞。
加州大学伯克利分校、洛杉矶分校的博士后，同时也是这篇论文的第一作者梅丽莎·米勒说；“如果受体没能识别出黄体酮，你可能就不能受精。这让我们理解另一种参与人类精子活动的通路。”
不过，一种让这个新发现的受体失活的药物可能会成为一种好的不分性别的避孕药。
精子行为
米勒说“真正酷的是我们有一个实际的用于研发男女通用避孕药研发的靶标。如果能够阻止黄体酮产生动力冲程，精子就不能够到达或刺入卵母细胞。”
也有其他的避孕药的标靶，有的能够在起始阶段阻止动力冲程的产生，它们被称为超活化。有的能够同时释放一种酶，这种酶可以切开卵细胞周围的保护层。“但是这是对于男女通用避孕药的一种更好的选择。”米勒说。
许多组织，像脑、肺和平滑肌，都含有类似的黄体酮或是类固醇受体，它们也许能通过一种相似的机制来触发组织中的大量反应，论文的通讯作者，细胞生物学助理教授波丽娜·力士克说。
“鉴于我们知道了这种受体，下一步就该研究其他可以表达这些蛋白的组织，观察黄体酮是否以类似的方式作用在这些组织上，从而影响痛觉感受神经元的痛觉阈值调整、肺的表面活性物质或者哮喘中的平滑肌过度收缩。这也许是存在于所用细胞中的普遍通路”
现在医生们无法确定近80%的男性不孕的病因，部分是因为对许多涉及到精子产生和精子与卵细胞相互作用的分子步骤知之甚少。无法生育的夫妇中，可能有一半都是因为精子的原因。
但是因为美国政府禁止将联邦基金用于把卵细胞和精子放在一个培养皿中的研究，因此很少有关于精卵细胞如何相互作用导致不孕不育的研究。一直到五年前，用普通的实验室技术对精子（人体最小的细胞）内部作用机制的研究都非常困难。
新发现的到来要归功于过去五年技术的进步，人们能将电极连到精子的尾部并且记录其对荷尔蒙的反应，这是研究调控精子行为的分子联级反应的关键。
这项技术引领他们发现了精子尾部的一种大型受体—一种被称为精子阳离子通道的钙离子通道，这种通道由卵细胞释放的黄体酮激活。当黄体酮打开通道，钙离子进入细胞，为卵细胞受精最后过程的生化联级反应做准备。
“乌龟”才是最后的王者？
然而，研究人员们推测黄体酮不是直接作用于钙离子通道，而是作用在其他的受体上，再通过其他受体来激活钙离子通道。
黄体酮实际上和一种被称为ABHD2的酶结合，这种酶在精子中发现含量很高。一旦黄体酮与该酶结合（这种酶位于精子的表面），它将移开一个阻挡钙离子通道的脂类物质（2AG）。解除抑制，精子阳离子通道打开钙离子通道最终使精子激活。
CatSper钙离子通道的抑制剂存在可能有一个好的理由：阻止精子过早冲向卵细胞，耗尽它们有限的能量供应，米勒说。
“People tend to think of fertilization as like a marathon where the fastest most powerful sperm is going to win” Miller says. We think of it like the Tour de France where the riders in front are blocking the wind for the actual winner. Fertilization is a team sport where the first sperm clear the way expending their energy to break through the barrier cells so that the slow and steady guy can get into the oocyte.
米勒说；“人们往往会认为受精就像马拉松，只有最快最有力的精子才会赢得比赛。我们认为受精就像环法自行车赛，最前面的车手只是为真正的赢家挡住了风。受精是一场团体运动，最前面的精子清路，将能量更多地用于通过障碍细胞，最终慢的稳定的精子才能到达卵母细胞。”
The study also sheds light on a long-standing mystery about steroids like progesterone: why they appear to act in two distinctly different ways. As a sex hormone progesterone usually triggers a cascade of events in the cell that alter the expression of genes in the nucleus a process that can take days. But sometimes progesterone causes immediate changes in the cell—something called non-genomic steroid signaling—that evidently use a quicker process than gene expression.
研究也为一个长期的疑问指明了方向，为什么像黄体酮一样的类固醇会以两种截然不同的方式起作用。作为一种性激素，黄体酮通常触发细胞的一系列联级反应，从而改变核内基因的表达，这个过程通常要花费好几天。但有时，黄体酮会立即引发细胞的变化，这被称为非基因组类固醇信号转导，很明显这是通过一种比基因表达更快的过程。
Sperm are a perfect system in which to study non-genomic steroid signaling since the genes in sperm are silenced and the normal type of steroid signaling is not present Lishko says. As she and her colleagues uncover the basics of steroid signaling in sperm the same process can then be studied in many other types of cells she said.
精子是一种用于研究非基因组类固醇信号转导的极好的系统，因为精子中的基因是沉默的，正常类型的类固醇信号也是不表达的。力克士说：“她和同事们揭示了精子中类固醇信号转导的机制，同样的过程也能用于研究其他种类的细胞”。
来自加州大学伯克利分校、旧金山分校和耶鲁大学的其他研究人员是发表在《科学》杂志上的这篇论文的共同作者。研究人员们为ABHD2的使用申请了专利。美国国立卫生研究院授予力克士学者奖(Pew Scholars)和斯隆研究奖(Alfred P. Sloan)以支持她的工作。
