韓昕彤，馬騰壑,2*，李云雷，樊世杰，陳繼蘭，孫研研*

(1.河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，邯鄲 056000；2.河北工程大學(xué)醫(yī)學(xué)院，邯鄲 056000；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部動物遺傳育種與繁殖(家禽)重點實驗室，北京 100193；4.北京市華都峪口禽業(yè)有限責(zé)任公司，北京 101206)

精子運動和受精能力受垂體性腺軸調(diào)控作用、睪丸內(nèi)精子發(fā)生以及附睪和輸精管的成熟作用等眾多因素影響[1-2]。研究表明，剛從睪丸排出的精子功能尚不成熟。當(dāng)精子通過附睪時，在附睪管腔微環(huán)境的液體、離子、蛋白質(zhì)和抗氧化劑等作用下進(jìn)一步成熟，獲得受精能力。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為附睪對家禽繁殖的作用不大，但是近年來越來越多研究表明家禽附睪對精子功能有一定調(diào)控作用。對附睪的研究可能是提升家禽繁殖效率的重要突破點。本文對家禽附睪功能及其對精子睪丸后成熟的作用機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期進(jìn)一步啟發(fā)家禽繁殖性能調(diào)控機(jī)制研究。

1 家禽附睪的結(jié)構(gòu)

附睪和輸精管是雄性動物除睪丸以外的管狀生殖結(jié)構(gòu)。附睪又稱睪丸旁導(dǎo)管系統(tǒng)，是由一部分睪丸網(wǎng)管、睪丸輸出管和附睪管所組成的一個高度特異的管狀器官，連接著睪丸和輸精管。雖然家禽和哺乳動物的睪丸結(jié)構(gòu)非常相似，但附睪組織形態(tài)差異較大。哺乳動物附睪緊貼睪丸的上端和后緣，可以分為典型的頭部(caput)、體部(corpus)和尾部(cauda)，在小鼠和大鼠的頭部近端還有起始段(initial segment)[3]。而家禽附睪發(fā)生退化，細(xì)小，呈紡錘形，緊附于睪丸背側(cè)，因有睪丸系膜遮蔽，所以不很明顯(圖1A)。家禽附睪可分為睪丸網(wǎng)管(rete testis)、輸出小管(efferent ductules)、附睪管(epididymal duct)、短連接管(connecting ductules)、附睪附件(appendix epididymidis)、旁睪(paradidymis)和遠(yuǎn)端傳出管以及管間結(jié)締組織[4-5](圖1B)，不同區(qū)域又有著不同的生理功能[6]。附睪管黏膜上皮細(xì)胞主要由主細(xì)胞(principal cells)、基底細(xì)胞(basal cells)、暈細(xì)胞(halo cells)和亮細(xì)胞(clear cells)組成。附睪上皮基膜外側(cè)還包繞有平滑肌層。附睪管很短，由附睪后端延續(xù)為輸精管，處于性活動旺盛時期的公禽附睪管內(nèi)充滿精子。

圖1 成年公雞附睪外觀(A)和組織結(jié)構(gòu)示意圖(B)(修改自參考文獻(xiàn)[4-5])Fig.1 Appearance (A) and histological structure diagram (B) of epididymis in adult cocks (modified from references [4-5])

2 家禽附睪的基本功能

2.1 精子轉(zhuǎn)運和暫存功能

轉(zhuǎn)運精子是附睪最基本的功能。附睪近端輸出管上皮由單層立方細(xì)胞和柱狀纖毛細(xì)胞排列組成，精子由睪丸輸出管進(jìn)入附睪的過程與纖毛細(xì)胞的長纖毛和微絨毛結(jié)構(gòu)的擺動有關(guān)[7]。附睪上皮基膜外側(cè)包繞的平滑肌層的節(jié)律性收縮也配合纖毛運動一起運送精子至輸精管中暫存。家禽精子通過附睪和輸精管的時間是1～2 d，遠(yuǎn)低于哺乳動物[8]。研究表明，鵪鶉精子在附睪輸出管中停留約8 min，在附睪其他部位和輸精管中大約停留24 h。輸精管中儲存了90%以上的精子，精子的轉(zhuǎn)運速度約0.37 mm·min-1，與哺乳動物的轉(zhuǎn)運速度相當(dāng)[9]。當(dāng)公雞附睪傳出管出現(xiàn)囊腫或發(fā)展為結(jié)石時，精子轉(zhuǎn)運受阻，精液量和精子數(shù)量顯著降低[10]。上述研究表明，附睪是精子運輸?shù)耐ǖ溃拥霓D(zhuǎn)運受到纖毛擺動和平滑肌收縮的協(xié)同作用，同時附睪也有短暫貯存精子的功能。

2.2 激素合成和激素轉(zhuǎn)化功能

附睪與公鴨性欲的相關(guān)性已被Ouyang等[11]證實，高性欲組公鴨的附睪重量顯著高于低性欲組，推測附睪的激素合成和激素轉(zhuǎn)化功能影響了性欲。在公雞的附睪近端傳出管和附睪附件盲端，發(fā)現(xiàn)了明顯的類固醇激素合成的超微結(jié)構(gòu)，這表明公雞附睪上皮部與哺乳動物相同，也可以分泌類固醇類性激素[12]。Akmal等[13]向公雞血液中分別注射附睪、睪丸組織以及二者混合提取物，發(fā)現(xiàn)血清睪酮濃度均顯著提高，這提示附睪具有睪酮合成功能。日本科學(xué)家將雞附睪組織勻漿后，分別與雄烯二酮和睪酮在含有NADPH的蔗糖溶液中混合培養(yǎng)60 min，發(fā)現(xiàn)附睪能夠?qū)⒉G酮和雄烯二酮代謝為5α-二氫睪酮和5β-二氫睪酮，且睪酮底物組生成的二氫睪酮量明顯低于雄烯二酮底物組[14]；而Nakamura和Tanabe[15]用雞睪丸組織進(jìn)行相同試驗時發(fā)現(xiàn)，睪丸組織不同于附睪，不具備激素轉(zhuǎn)化功能。此外，附睪不同部位的激素轉(zhuǎn)化能力又有所差別，例如，3β-羥基類醇脫氫酶和17β-羥基類醇脫氫酶是與類固醇類激素的代謝和轉(zhuǎn)化有關(guān)的關(guān)鍵酶。Tingari[16]以孕烯醇酮、17α-羥基孕烯醇酮、DEHA和睪酮為底物，檢測到在家禽附睪管有羥基類醇脫氫酶的活性表達(dá)，在附睪網(wǎng)管卻表達(dá)缺失。Akmal等[17]將山羊的睪丸和附睪提取物注射到公雞體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)公雞體內(nèi)睪酮含量明顯上升，對公雞的精子發(fā)生有促進(jìn)作用。以上研究表明，家禽附睪具有生殖激素合成和轉(zhuǎn)化功能，附睪管可能是相關(guān)激素轉(zhuǎn)化的主要部位，對于維持公禽的生殖生理功能具有重要作用。

2.3 離子轉(zhuǎn)運和重吸收功能

附睪通過分泌和重吸收水、蛋白和離子等內(nèi)源性物質(zhì)，維持附睪內(nèi)微環(huán)境穩(wěn)定[18]。附睪上皮不同組織區(qū)域的分泌和重吸收能力有一定差別。與哺乳動物類似，家禽附睪管參與了約86%的睪丸液的重吸收[19]，鈉-鉀ATP酶(Na+、K+-ATPase)、碳酸酐酶(carbonic anhydrase 2，CAII)和3型鈉氫交換通道(Na+/H+hydrogen exchanger 3，NHE3)在公雞附睪輸出管(efferent ductules，EFD)的非纖毛細(xì)胞中表達(dá)，這些離子轉(zhuǎn)運體在公雞的機(jī)制與哺乳動物類似，促進(jìn)了附睪中的離子和水的重吸收[20]。附睪上皮細(xì)胞存在著對Na+的主動重吸收和對Cl-的被動重吸收，因此形成的滲透壓有利于對水的吸收利用[21]。附睪對管腔內(nèi)K+和Ca2+也有著活躍的重吸收機(jī)制，這些物質(zhì)可以影響精子的運動、獲能以及頂體反應(yīng)的發(fā)生[22]。附睪內(nèi)穩(wěn)定的低Ca2+環(huán)境是精子在附睪中成熟的前提[23]。在小鼠中，Ca2+內(nèi)流還會激活cAMP-PKA通路并導(dǎo)致酪氨酸蛋白磷酸化，影響精子獲能[24]。在大鼠中，當(dāng)附睪中TRVP6蛋白通路缺失后，附睪尾部Ca2+濃度升高近十倍，精子活力明顯下降[23]。Oliveira等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在患附睪結(jié)石的公雞中，公雞的附睪輸出管腔內(nèi)形成鈣結(jié)石，TRVP6表達(dá)升高，由此猜測，附睪中Ca2+穩(wěn)態(tài)的失衡可能是導(dǎo)致公雞患附睪結(jié)石的主要原因。因此，家禽附睪的重吸收功能被認(rèn)為在精液濃度調(diào)節(jié)、精子成熟和受精過程中具有重要作用。

2.4 免疫功能

附睪的免疫功能主要依靠血-附睪屏障和免疫屏障，分別發(fā)揮免疫抑制和免疫應(yīng)激功能。由于雄性動物的生殖管道中存在單倍體的生殖細(xì)胞，在睪丸、附睪和輸精管中的免疫應(yīng)激與免疫抑制的平衡對于維持正常的生理功能十分重要[26]。

2.4.1 血-附睪屏障 血-附睪屏障(blood-epididymis barrier，BEB)是存在于附睪管內(nèi)與管壁外結(jié)締組織中毛細(xì)血管間的結(jié)構(gòu)，包括附睪上皮主細(xì)胞及其細(xì)胞連接(特別是緊密連接)、基膜、平滑肌、毛細(xì)血管內(nèi)皮及其基膜。緊密連接的構(gòu)成又依賴于一系列鈣依賴的黏結(jié)分子、鈣黏著蛋白和連環(huán)蛋白的作用[27]。血-附睪屏障可以隔絕抗精子抗體、限制免疫球蛋白和免疫細(xì)胞進(jìn)入管腔，阻止由于管內(nèi)精子自身抗原和免疫系統(tǒng)之間的相互作用而發(fā)生自體免疫反應(yīng)，也可通過調(diào)控上皮細(xì)胞中離子、溶質(zhì)和大分子的選擇性運輸來調(diào)節(jié)附睪管腔組成，保護(hù)精子免受免疫系統(tǒng)和細(xì)菌的攻擊。當(dāng)血-附睪屏障出現(xiàn)滲漏時，精子頭部抗原決定簇可以引起抗精子抗體，誘導(dǎo)宿主不育。血-附睪屏障對維持附睪腔的酸性環(huán)境發(fā)揮作用，這對于精子成熟、附睪小體的轉(zhuǎn)移，以及在附睪轉(zhuǎn)運過程中維持精子休眠是必不可少的[28]。有研究認(rèn)為附睪中特異性免疫主要成員B淋巴細(xì)胞的數(shù)量相對較少，合成抗體的能力弱，可能是為了避免產(chǎn)生抗精子抗體[29]。血-附睪屏障還參與調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)出，維持附睪微環(huán)境穩(wěn)定[30-31]。

2.4.2 免疫屏障 非特異性免疫和特異性免疫是生物體內(nèi)的兩種免疫機(jī)制，非特異性免疫是指不針對特定細(xì)菌或病毒產(chǎn)生免疫能力的反應(yīng)，而特異性免疫是指針對特定的細(xì)菌、病毒產(chǎn)生免疫的反應(yīng)。免疫屏障即附睪上皮中由大量單核巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞等組成暈細(xì)胞，暈細(xì)胞在上皮基部呈環(huán)狀分布，對附睪上皮細(xì)胞和血-附睪屏障具有保護(hù)作用，被稱為血-附睪屏障的“衛(wèi)士”[32]。且免疫屏障使睪丸獲得了特異性免疫[30-31]。家禽雄性生殖器官可被各種致病微生物感染，造成生育能力下降。在家禽上由病毒和細(xì)菌感染引起的睪丸炎和輸精管炎癥非常常見，目前已被證明的有禽傳染性支氣管炎病毒(avian infectious bronchitis virus，AIBV)、白痢沙門菌、大腸桿菌、多殺性巴氏桿菌等，腸炎沙門菌和鼠傷寒沙門菌引起的睪丸炎在鴨子上也有證明，睪丸炎和輸精管炎對精液品質(zhì)和受精率都有影響[33-35]。睪丸和附睪的非特異性免疫系統(tǒng)在預(yù)防這種感染中起著至關(guān)重要的作用。Toll樣受體(toll-like receptors，TLR)是參與非特異性免疫的一類重要蛋白質(zhì)分子，也是連接非特異性免疫和特異性免疫的橋梁。不同TLR可識別的抗原對象也有所區(qū)別。有研究表明，公雞睪丸和附睪中大量表達(dá)不同的TLR，證明睪丸和附睪通過識別不同外源病原，啟動非特異性免疫來達(dá)到防御局部感染的目的。促炎細(xì)胞因子表達(dá)上調(diào)是刺激TLR后常見的反應(yīng)，在Anastasiadou和Michailidis[36]的研究中，用沙門菌感染成年洛島紅公雞，解剖后發(fā)現(xiàn)睪丸和附睪中某些TLRs家族成員表達(dá)上調(diào)，其中TLR-4可能識別外源抗原細(xì)菌脂多糖，并進(jìn)一步上調(diào)促炎細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)來抵御感染，其中在睪丸和附睪中有檢測到9種細(xì)胞因子編碼基因的表達(dá)，即IL-1、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-15、IL-16、IL-17和IL-18。陳毅等[37]通過免疫組化分析發(fā)現(xiàn)IL-1β和IL-6在公雞附睪，尤其是附睪輸出管大量表達(dá)，提示附睪輸出管可能是清除未射出或不成熟精子等異常精子以及來自前段生殖道脫落細(xì)胞的主要部位。

3 附睪對精子成熟的影響

哺乳動物睪丸中形成的不具備受精能力的精子，需要在附睪中的移行中發(fā)生一系列化學(xué)和物理變化并獲得運動和受精能力，這一過程稱為精子成熟[38-39]。在家禽上，Ahammad等[40-41]檢測來自白來航、日本斗雞和烏骨雞睪丸、附睪和輸精管各部分精子的運動和受精能力，發(fā)現(xiàn)睪丸、附睪和輸精管近端、中端和遠(yuǎn)端的精子遷移率、精子存活時間以及子宮部人工授精后的受精率逐漸增強(qiáng)。說明家禽的附睪和輸精管具有與哺乳動物類似的精子成熟功能。精子在附睪中的成熟過程主要包括形態(tài)變化、精子膜成分及流動性的變化、運動能力和受精能力的獲得等。

3.1 精子形態(tài)的改變

從形態(tài)學(xué)上看，精子在進(jìn)入附睪移行過程中最明顯的形態(tài)變化是原生質(zhì)滴從精子頭部向尾部的遷移[42-43]，以及精子尾部卷曲程度的變化。

精子細(xì)胞在睪丸內(nèi)的變形過程中，細(xì)胞核變?yōu)榫宇^部，高爾基體發(fā)育成頂體，中心體演變成精子尾部，線粒體演變成線粒體鞘，細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球狀，稱為原生質(zhì)滴。哺乳動物精子剛進(jìn)入附睪頭時，頸部常有原生質(zhì)滴，在通過附睪的過程中，其向尾部末端移動，至精子成熟時也隨之消失[43]。有研究表明，水牛附睪頭部、體部和尾部中攜帶原生質(zhì)滴的精子比例逐漸降低[44]。除了家鴨，在其他家禽的射精精液中也很少檢測到原生質(zhì)滴[45-46]，因此可以推測家禽精子在附睪中移行時，也伴隨著原生質(zhì)滴的脫落。

除了原生質(zhì)滴的移行，精子的尾部形態(tài)在通過附睪的過程中也發(fā)生變化。在靈長類動物附睪起始段和頭段,大多數(shù)精子的尾部卷曲,隨著精子在附睪內(nèi)的轉(zhuǎn)運,尾部卷曲精子的數(shù)目逐漸下降。到了附睪尾,精子尾變直,即使有少量卷曲精子其卷曲程度也有所減輕[47]。但是關(guān)于具體的調(diào)控機(jī)制尚未明確。

3.2 精子膜變化

目前精子成熟過程中精子膜表面的變化是研究的熱點和難點。精子在附睪成熟過程中精子膜表面成分、形態(tài)及精子膜的理化性質(zhì)發(fā)生重要的變化，主要包括膜的通透性、膜蛋白、膜上糖基成分和受體性質(zhì)的改變。

3.2.1 精子膜通透性變化 精子在附睪內(nèi)成熟的過程中其質(zhì)膜結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列變化，膜流動性的下降使精子膜的通透性改變。張君慧等[48]用大鼠精子進(jìn)行精子低滲腫脹試驗，結(jié)果顯示從附睪頭部到尾部，精子膜對滲透壓的反應(yīng)能力逐步減弱，其中附睪體部到尾部的減弱程度最為明顯。精子隨著在附睪中的移行逐步獲得了排Na+的能力，因此精子膜外Na+高。同時，精子膜對于K+的通透性明顯增加，造成K+的內(nèi)流，使精子內(nèi)K+濃度明顯高于精子外附睪液的K+濃度[49]。精子膜通透性的這種成熟變化，影響了精子內(nèi)酶的活性以及精子的代謝，對于精子在附睪成熟過程中精子運動的啟動和成熟有著重要意義。

3.2.2 精子膜表面成分變化 精子膜表面成分的變化包括膜蛋白和脂質(zhì)的變化。精子表面膜蛋白主要有附著蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白、抗原和酶等，參與精子獲能、頂體反應(yīng)和精卵融合等過程[49]。精子在附睪中移行并逐漸成熟的過程中，精子表面膜蛋白有增加和缺失現(xiàn)象的出現(xiàn)，Kaul等[50]發(fā)現(xiàn)羊的精子成熟前后的蛋白數(shù)量有明顯減少，這種現(xiàn)象的發(fā)生一是因為精子膜表面、內(nèi)部及附睪液中蛋白水解酶造成了蛋白質(zhì)的裂解，二是因為外源性復(fù)合物對原有蛋白的掩蓋。附睪液中富含氨基酸和多種蛋白質(zhì)合成、轉(zhuǎn)移、糖基化所需要的酶和轉(zhuǎn)移長萜醇，可以猜測精子膜表面蛋白的形成與附睪液對精子的作用有關(guān)[51]。

精子的黏附能力也隨精子移行而發(fā)生變化，例如，未成熟豚鼠精子經(jīng)簡單沖洗后即可導(dǎo)致表面蛋白質(zhì)的脫落，而附睪上皮細(xì)胞分泌的附睪特異性蛋白在附睪液低離子濃度環(huán)境的促進(jìn)下與精子結(jié)合能力上升。另外，精子表面蛋白在糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下，糖類和蛋白質(zhì)特定的氨基酸殘基形成糖苷鍵，即蛋白質(zhì)的糖基化，蛋白質(zhì)糖基化具有多類，大致可分為N-糖基化、O-糖基化和GPI糖基磷脂酰肌醇；蛋白質(zhì)糖基化對精子表面電荷具有影響，繼而影響精子的運動能力[52]。

3.3 精子運動能力的獲得

早在20世紀(jì)70～80年代，學(xué)者們就已發(fā)現(xiàn)了睪丸精子與附睪精子，特別是附睪較遠(yuǎn)側(cè)部位精子的運動能力有明顯差別。Nixon等[53]指出，日本鵪鶉精子進(jìn)入附睪后運動能力大大加強(qiáng)，Howarth等[54-55]在雞上的研究中也證實了這一觀點，可以認(rèn)為家禽精子在附睪成熟移行的過程中獲得了運動能力?；钚匝?reactive oxygen species，ROS)是細(xì)胞氧化還原代謝的副產(chǎn)物，可通過對cAMP水平的調(diào)節(jié)而影響哺乳動物精子成熟和獲能過程[56]。精子活力低可能與附睪成熟過程中線粒體蛋白的異常修飾有關(guān)，Park等[57-58]發(fā)現(xiàn)，牛精子線粒體蛋白的不規(guī)則表達(dá)可能導(dǎo)致ROS損傷和早期激活進(jìn)而導(dǎo)致精子糖酵解能量消耗增加，精子因缺乏能量而喪失運動能力。很多研究表明，PKC信號通路(protein kinase C pathway)可能參與了精子運動能力的調(diào)節(jié)，PKC通路對鵪鶉和雞的精子鞭毛運動能力的作用相反，PKC通路對蛋白的磷酸化作用可以維持日本鵪鶉的鞭毛運動，但雞的PKC通路激活卻減弱了精子鞭毛運動，具體機(jī)制仍不清楚[55]；PKC通路的激活與Ca2+濃度息息相關(guān)，而Ca2+濃度與附睪上皮細(xì)胞的重吸收作用息息相關(guān)，這也證明了附睪具有調(diào)節(jié)精子運動的能力。精子運動能力的獲得還和附睪上特異性基因所編碼的蛋白有關(guān)，小鼠附睪除基本結(jié)構(gòu)分區(qū)外，還可根據(jù)蛋白分布的不同劃分為10個部分，在分泌蛋白數(shù)量最多的附睪頭具有最強(qiáng)的代謝活性，也是精子獲得運動能力的主要部分[59]。附睪分泌的前向運動蛋白，在倉鼠附睪頭部可防止精子的停滯聚集，在附睪尾部則可使精子獲得前向運動能力[60]。Sowińska等[61]發(fā)現(xiàn)，在火雞附睪中與精子活力和鞭毛運動相關(guān)的蛋白，如鈣調(diào)蛋白激酶(calcium/Calmodulin-Dependent Protein Kinase 1, CAMKK1)、鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶(calcium/Calmodulin Dependent Protein Kinase ID, CAMK1D)、磷脂酰肌醇激酶(phosphatidylinositol-4-Phosphate 5-Kinase Type 1 beta, PIP5K1B)和磷脂酶A2(phospholipase A2 Group XIIB, PLA2G12b)等在精子活力差異的個體中也有顯著差異表達(dá)。半胱氨酸豐富毒蛋白X2亞型(cysteine-rich Venom Protein-like Isoform X2，CRVPX2)在火雞的附睪和輸精管的上皮細(xì)胞中大量分泌，與哺乳動物中表達(dá)的CRISP1蛋白相似，CRVPX2參與睪丸后精子成熟，對精子活力具有調(diào)節(jié)作用[62]。重要的鞭毛蛋白SPAG6在睪丸、附睪和輸精管部均有表達(dá)，但在附睪的豐度更多，且隨精子成熟其豐度也隨之升高；SPAG6與鞭毛功能密切相關(guān)，但它對精子運動能力的影響似乎和它對鞭毛的功能并不相關(guān)，因此不能將SPAG6的豐度作為精子運動能力強(qiáng)弱的依據(jù)[63]。TRIM36和TCP11被鑒定為影響精子運動能力的重要基因[64-65]，趙延輝等[66]在家禽附睪中也鑒定到TRIM36和TCP11的表達(dá)。精漿是前列腺、精囊腺和尿道球腺分泌產(chǎn)生，由前列腺液、精囊液、附睪液和尿道球腺分泌的少量液體一起組成的物質(zhì)。精漿是輸送精子的必須介質(zhì)，為精子提供能量和營養(yǎng)物質(zhì)，也可調(diào)節(jié)精子的運動能力，在對體外精子的研究中，用不同劑量的精漿對精子進(jìn)行清洗后發(fā)現(xiàn)精子的運動能力有所不同，可以猜測精漿中存在影響精子活力的物質(zhì)[67]。上述研究表明，精子的運動能力隨著在附睪內(nèi)的移行而增強(qiáng)，這一變化與附睪上皮細(xì)胞分泌的蛋白息息相關(guān)，這些蛋白作用于精子鞭毛從而影響精子運動能力，蛋白的異常表達(dá)也對運動能力有影響。蛋白作為經(jīng)久不息的研究熱點，有關(guān)家禽附睪蛋白的研究仍需要深入，在蛋白層面與哺乳動物的異同也許是重要的突破點。

3.4 精子受精能力的獲得

Bedford[68]在兔子上進(jìn)行結(jié)扎試驗，使精子不能在附睪內(nèi)順利移行而只能停留在附睪近中段，檢測發(fā)現(xiàn)，該處精子雖能存活但卻沒有受精能力。隨著對多種動物附睪精子的系統(tǒng)研究，科學(xué)家們猜測附睪對精子受精能力的獲得有影響。精子受精能力的獲得和發(fā)育與精子對卵丘細(xì)胞層的穿越作用有關(guān)。在哺乳動物中，精子通過附睪時，附睪腔液中的精子表面特異性透明質(zhì)酸酶(PH-20)即可結(jié)合于精子表面網(wǎng)[69]，如果PH-20被透明質(zhì)酸酶抑制劑和抗氨基端活性部位的抗體封閉，精子就無法穿過卵丘細(xì)胞層。Primakoff和Myles[70]以及Seol等[71]的研究結(jié)果表明，PH-20可使卵丘細(xì)胞很快散開，促進(jìn)精子穿入卵丘，此外還能促進(jìn)經(jīng)過頂體反應(yīng)后的精子與透明帶結(jié)合，PH-20雖然是在睪丸精子發(fā)生過程中形成且分布于精子頭部[72]，但在附睪中PH-20產(chǎn)生了異位，主要定位于精子后部質(zhì)膜和頂體內(nèi)膜，這種重新分布和濃度變化可能對受精起到重要作用。目前，通過現(xiàn)代組學(xué)技術(shù)對家禽附睪精子獲能的機(jī)制解析提供了一定的科學(xué)證據(jù)。例如在Xing等[73]的研究中，分別對高精子活力和低精子活力公雞的附睪轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行分析，鑒定到與精子活力相關(guān)的調(diào)控基因，包括MMP9、SLN、WT1、PLIN1和LRRIQ1，其中WT1、PLIN1和LRRIQ1在高精子活力雞的表達(dá)量是低精子活力雞的表達(dá)量的4倍；并鑒定到重要調(diào)控miRNA，包括mir-146a、mir-135b和mir-205。附睪上皮分泌的蛋白也對精子受精能力有影響。小鼠附睪上皮分泌的CRISP1蛋白和精卵結(jié)合有關(guān)，當(dāng)該蛋白被敲除時精卵結(jié)合能力出現(xiàn)明顯下降[74-75]。GPx5由附睪上皮細(xì)胞分泌，在山羊、牛、小尾寒羊和駱駝等動物的附睪中均有特異性表達(dá)，其在管腔中與精子質(zhì)膜結(jié)合，調(diào)節(jié)管腔微環(huán)境的ROS水平，對維持精子活力和DNA完整性有作用，也防止精子在附睪尾部過早發(fā)生頂體反應(yīng)。由附睪分泌的β-防御素126(defensin beta 126，DEFB126)，又稱附睪特異蛋白13.2(ESP13.2)，可覆蓋在精子表面，可保護(hù)精子經(jīng)過雌性生殖道時不被免疫識別殺傷[76-77]，在人上的研究也證實了DEFB126的缺失會阻礙精子穿過宮頸黏液[78]?；痣u附睪中連接蛋白的細(xì)微變化將影響附睪內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，影響精子的發(fā)育和成熟從而使精液顏色從正常的白色變?yōu)椴±硇缘狞S色，即火雞黃精液綜合征(yellow semen syndrome，YYS)[79]。與哺乳動物相比，除了分泌功能型蛋白，家禽不具有副性腺，但是輸精管上皮細(xì)胞可以分泌體液加入精液。

附睪小體也是目前的研究熱點。附睪上皮細(xì)胞分泌的附睪小體內(nèi)含蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)，當(dāng)其與精子結(jié)合后，精子的蛋白質(zhì)組圖譜發(fā)生明顯變化，Barrachina等[80]的研究證明了來源于附睪上皮細(xì)胞的幾種蛋白通過附睪小體轉(zhuǎn)運至精子，Nixon等[81]的試驗也驗證了附睪小體的蛋白轉(zhuǎn)運功能。這也證明了精子的功能成熟主要與附睪分泌蛋白和附睪小體作用有關(guān)。

4 總結(jié)與展望

附睪的免疫、分泌、重吸收等功能使附睪形成了穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，對睪丸后精子功能的進(jìn)一步完善具有重要作用。了解附睪對精子功能的具體作用機(jī)制，對改善精液品質(zhì)、提高雄性生殖力有指導(dǎo)意義，有利于畜禽良種繁育。附睪的具體作用機(jī)制仍是國內(nèi)外科學(xué)家研究的熱點。目前，對家禽附睪功能的研究遠(yuǎn)不及哺乳動物，在基因和蛋白表達(dá)、遺傳修飾、附睪小體功能等層面還需要進(jìn)一步深入探索。