科学家拍到：人类卵子接受精子那一刻，会爆发出一阵巨大闪光

人类突破亲密关系的时候，会为爱鼓掌，但卵子接收精子的时候，却会为爱闪光！

在卵子接收精子的时候，忽然闪光

这是西北大学的研究团队捕捉到的卵子与精子结合过程中，卵子一瞬间爆发出闪光的画面，颇有一种为爱通电的架势。

那么这种现象出现的原理究竟是什么？只有人类体内才会出现这种情况吗？

人类卵子接受精子闪光的瞬间

2021年6月，西北大学研究人员发布在《Nature Chemistry》上的一篇报告显示，在卵母细胞受精时，其上会有超过100亿个锌离子快速外渗，进而产生所谓的“细胞闪光”现象。而科学家将其称为“锌火花”。

2021年6月，《自然化学》杂志发表的相关论文截图

但你知道吗，关于人类卵细胞受精过程“锌火花”现象的出现，早在2016年就有了相关研究报道了。

2016年4月26日，一篇名为《The zinc spark is an inorganic signature of human egg activation》（锌火花是人类卵子激活的一个无机标志）的研究论文表示，科学家第一次在人类卵子中观察到了这样的火花。而这同样也是西北大学研究团队的研究成果。

在这次实验中，因为法律的限制，研究里面的卵子并没有跟实际的精子受精，而是采用精子酶来代替精子的作用，用以激活卵细胞受精。

为了更为直观地观察到细胞中锌离子的动态，西北大学研究团队发明了一种新的荧光传感器，是一种用于动态活细胞荧光成像的化学探针，当锌离子从卵细胞里面释放出来的时候，它就会跟探针结合，在荧光显微镜对探针的追踪下，能很轻松看到锌离子的运动轨迹。

西北大学研发的荧光传感器能够在显微镜下看到释放的锌离子

探测方法有了，那么探测出的现象原理又是什么呢？

根据研究显示，卵细胞内的锌离子浓度会控制细胞的活性。当高浓度的锌离子存在于卵子中的时候，细胞静止因子会被激活，进而让成熟的卵细胞也能够保持活性。

而等到卵细胞受精之后，锌离子从皮层颗粒中释放，发出闪光，细胞内浓度降低，细胞静止因子失活，受精卵在这个过程中被唤醒，从减数分裂状态进入有丝分裂状态，进而开始生长发育。

锌火花电位的获得取决于减数分裂阶段

因此也可以说，锌是卵细胞能否维持胚胎发育的关键。

其它动物会出现“锌火花”现象吗？

那么，“锌火花”是人类生殖细胞的专属现象吗？

当然不是。

通过对“锌火花”的资料查询，我们可以发现最早出现“锌火花”概念似乎是在2011年。

2011年7月，西北大学的Alison M. Kim博士及其团队成员通过观察老鼠和猴子的卵细胞，发现了“锌火花”的存在。他们在动物卵细胞受精后的20分钟，就记录到了第一个“锌火花。

2011年小鼠实验，锌离子被释放到细胞外环境的过程

而在其它受精卵的观察过程中，基本头两个小时都会出现1-5个“锌火花”，平均每10分钟就爆发一次。

后来到了2014年，该团队第一次成功拍摄到了这个闪光过程，看到了卵细胞在被精细胞刺穿的时候数十亿计锌离子被释放出来的画面。

通过荧光传感器，研究人员观察了一个小鼠卵细胞的储锌能力。他们发现，卵细胞里面有8000个储锌区，每个区域里面含有的锌离子大约在百万左右。

卵细胞里有大约8000个储锌区

结合“锌火花”的大小，研究人员认为卵细胞积累的锌离子越多，在受精时释放的量越大，“锌火花”的光芒就越亮，卵细胞的发育能力就越厉害。

不过毕竟只是老鼠卵细胞的观测，为了知道这个结论是否具有特异性，这才有了2016年的人体生殖细胞测试，以及2021年的实验报告。

根据2021年新的研究实验可知，两栖动物的卵子在受精的时候，也会出现“锌火花”的现象。而这次，他们使用的实验对象，是非洲爪蟾。

非洲爪蟾的身上也出现了“锌火花”的现象

通过一系列的成像技术，他们发现非洲爪蟾的卵子依旧存在一个装载锌的囊泡系统，甚至比哺乳动物的还要大，里面的含锌量大约是这个卵子其它部分的10倍，一旦进入受精过程，它就会立马释放开来，产生“锌火花”。

不只如此，在锌流出的同时，还伴随着锰的流失，二者其实是被封存在一个系统里面的。由此研究人员通过研究表明，锌和锰的通量也是脊椎动物受精过程中的保守特征，它们不仅会促使受精卵发育，还会阻止其它精子的进入。

不仅有锌元素的释放，还有锰元素的流失

这些观察结果显然直接重新定义了金属元素在生物学中的新作用。

值得一提的是，科学家从人类、老鼠、两栖动物等实验对象的实验研究结果中，都发现了“锌火花”，这是不是可以作为一种成果，来帮助人类解决某方面的问题呢？

“锌火花”的观察有实际应用意义吗？

事实上，在2016年的时候，研究组的成员Eve Feinberg就表示过，这个发现对于只能依靠体外受精来繁育后代的夫妻而言十分重要，因为它能够给人类提供一个非侵入式且极易看到的方案，在植入受精卵之前能够提前评估卵子以及胚胎的健康。

“锌火花”的观测可以提前知道卵子的健康状态

毕竟，这种受孕机制之下，因为某些基因混淆问题，约有50%的受精卵没办法进行正常的发育。

而上文也提到过，“锌火花”闪光越亮，卵子的质量以及成长为胚胎的能力就会越好。只要医学界能够开发出一种不伤害受精卵就能够测量锌火花的方法，就能够解决挑选卵子的很多问题。

“锌火花”越亮，卵子的质量以及成长为胚胎的能力就会越好

其次，它还可以帮助人们了解人类生育能力和饮食里锌含量之间的相互作用。

如果能够通过控制饮食来控制卵子中的储锌量，那就能够产生很多高质量的卵细胞，进而顺利进入受精以及胚胎发育流程。不过这个过程究竟需要多少锌的参与，目前还没有一个成熟的结论。

含锌的膳食可能影响人类的生育能力

当然了，除了这两个，密歇根州立大学微生物学和分子遗传学家Thomas O'Halloran教授也提出了一个新的观点，即如何让细胞利用金属元素来调节生物体生命中那些最初的功能。如果能够掌控这个开关，人类在生物医学上自然能够更大的突破。

不过现在说这些也只能是展望，专业的事还需要专业的人去做才行。至于我们，只需要知道，我们从出生那一刻起就带着万丈光芒就行了！

每个人都是带着“万丈光芒”出生的

声明：部分图文来源于网络，版权归原作者所有，侵权请联系删除：wzwt58@qq.com。本站发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关，不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。本文地址：https://www.quqiwen.com/kxts/25078.html