“原來愛情真的能擦出火花!”
2021年,美國的一個科研團隊在做受精實驗時,科研人員不禁發出了感歎。
因為他們發現,精子和卵子結合的那一刻,竟然散發出了耀眼的光芒,就像一場慶祝新生命的煙火一樣。
後來,科研人員做了進一步的等比例測算,得出了更讓人震驚的研究結果。
卵細胞和精子相觸所産生的能量,相當于小行星撞擊地球爆炸所産生的能量,甚至還要強。
那麼,為什麼精子和卵子相遇後會發光呢?難道真的是愛情的火花?
“愛情火花”的發現
要弄清楚卵細胞和精子結合之後為什麼會發光,還得從科研團隊的研究初衷開始。
2014年,這個研究團隊在研究老鼠的受精卵時,發現了閃光現象。
接着,他們擴大了研究對象,又在牛和猴子的受精卵上發現了這種現象。
由此他們大膽的猜想,哺乳動物會不會都存在這種現象,于是他們把目光放在了人類身上。
2021年6月,科研團隊在《自然科學》刊物上發表了一篇關于人類卵細胞受精過程中發生“鋅火花”的研究報告,印證了這一猜想。
其中提到的“鋅火花”,就是我們所理解的閃光。
研究人員根據實驗數據,得出了這樣的一個結論:
“在卵細胞接觸精子的過程中,卵細胞會快速的向外溢出100億個鋅離子,從而産生閃光的現象。”
100億個鋅離子總共占了整個卵細胞所蘊含的儲存量的90%,這些鋅離子在精子靠近的時候,就像接受到什麼信号似的,迅速噴發出來,歡迎即将到來的精子。
為了捕捉到這束光芒,研究人員可謂是使盡解數。
剛開始的時候,研究人員運用普通的顯微鏡進行捕捉,但是并沒有用。
後來,他們加大資金投入,使用裝配有X射線的熒光顯微鏡和電子顯微鏡來捕捉。
為此,他們将一種原本用于動态活細胞熒光成像的探針,改造成了一種新的熒光傳感器。在熒光顯微鏡和熒光傳感器的結合下,最終觀察到了這驚豔世人的生命奇迹。
愛情“火花”的真身
從生命哲學的角度出發,這束光芒就是為受精成功而放出的慶祝煙火。
畢竟精子奔赴卵細胞的過程,用跋山涉水、千辛萬苦來形容也不為過。
要知道,投胎不僅僅是一門技術活,還是一門力氣活。
在受精過程中,大約有1-3億個精子進入女性的身體,這些精子在同一起跑線起跑,朝着同一個目标——卵細胞前進。
但總有選手出發就跑不動了,原地擺爛等待被女性身體吸收。
剩下勇猛闖關的精子,又會面臨一個攔路虎——白細胞。
衆所周知,白細胞是人體的健康護衛。它們屹立在關口,對過路的精子進行一一攔截。
在跨越了白細胞這一關後,精子大隊可謂是損失殆盡,隻剩下幾百個精銳中的精銳。卵細胞雖然近在眼前,但是這裡還有着更大的困難等着它們。卵細胞外面還部署着最後一道防線——厚厚的透明層。
一路過關闖将的精子精英們,頭頂上有一種可以軟化透明層的特殊的酶。
此時,它們必須團結一緻,共同軟化溶解透明帶。
更為神奇的是,當某個精子沖進卵細胞的那一刻,透明層就會立刻變硬,猶如關上大門一般,由此來堵住其他精子進入。
也正是在透明層軟化又迅速硬化的瞬間,在卵細胞表面嚴陣以待的10億鋅原子就會沖出來,綻放光芒,慶祝新生命即将被孕育。
這個設想很浪漫,但我們最終還是要回歸科學。
為什麼卵子和精子相遇,會擦出“鋅離子”火花呢?
這是因為卵細胞的細胞活性是受到鋅離子的濃度控制的,當鋅離子的濃度慢慢變高的時候,就會激活細胞靜止因子,從而保持成熟卵細胞的活性。
不過,研究還未進行到一半時,就被急急叫停了。
因為法律對基因研究管控極為嚴格,這個科研團隊在最初公布科研成果的時候,還差點惹上了一門官司。
當時一些科學家不顧法律的限制,擅自進行基因編碼,一度出現了基因嬰兒編輯事件。
有關基因的生命科學研究,一度被推上風口浪尖,這就導緻有人質疑這項研究中卵細胞和精子是否進行了實際受精。
如果有實際受精的話,那便觸犯了美國的法律。
迫于無奈,科學團隊公布了更加詳細的研究報告,其中特意提到了,他們并沒有讓軟細胞和和精子直接受精。
隻是從精子中提取了精子酶來代替精子的作用,用來激活卵細胞,實現受精過程。
為了平息輿論,科研團隊還在報告中透露了更新的研究成果。
他們宣稱對“鋅火花”的研究,将可以極大的提高不孕不育夫妻的在進行體外受精的成功概率。
如果這個願景可以實現,那将是生命科學的一大突破。
那麼這個成功的概率是如何提高的呢?
“鋅火花”可能将打開人類生命的新大門
前面我們說過,“鋅火花”的亮度越高,就證明了卵子越活躍,質量越好,卵子的質量對胚胎能否健康成長十分重要。
在以前,臨床醫生會在B超的引導下,找到卵細胞,然後使用卵泡液迅速移植到培養室中,然後在通過顯微鏡來判斷卵細胞的質量。
這個過程非常的繁瑣,在提取卵細胞的時候,會引起女性極大的不适,同時轉移過程中,卵細胞也會因為環境的變化而失去活力。
如果在顯微鏡中,沒有找到合适的高質量卵細胞,醫生就需要不斷重複這個過程。
而現在,随着“鋅火花”研究的推進,以後可以實現在體内觀察卵細胞的質量。不僅極大的提高了篩選效率,而且不傷害卵細胞的質量,同時兼顧了女性的感受,可謂是一舉三得。
“鋅火花”的研究成果不僅僅隻有這些,在未來,研究人員可能從中找到提高人類生育能力的辦法。
研究人員根據這個現象大膽的推論,如果人類在生育的之前,多吃一些含鋅元素的食物,增加體内的鋅元素,會不會使得人體産生更多的高質量的軟細胞,會不會提高生育質量呢?
鋅元素與發育有關?
多吃含鋅的食物,到底對孩子的發育有沒有幫助?
其實是有幫助的,因為受精和細胞發育過程中,鋅的存在至關重要。
如果懷孕期間,母親體内缺少鋅元素,那麼胎兒的發育就會受到嚴重損害。
一個足月出生的寶寶,體内含鋅元素約為60毫克,是成年人體内鋅含量的1/4-1/2。而早産的寶寶,體内常常缺少鋅元素。
戰亂時期,很多懷孕的女性,通常會生下有殘缺的孩子,從本質上來說,這也是因為鋅元素不足。
鋅是人腦中含量最高的金屬元素,1克腦組織約含鋅10微克,錳元素的10倍之多。而孕婦作為特殊人群,需要的鋅元素自然比普通人更多,幾乎高出了一倍。
不過,具體需要多少鋅元素,才能保證細胞的生長發育,并沒有準确的數據,還需要進行進一步研究。
但我們可以明确的是,孕期多補充鋅元素,會對細胞的生長發育有幫助。
除此之外,2023年,密歇根州大學的微生物學家和分子遺傳學教授,看到科研團隊的實驗結果後,結合自己之前的實驗成果,進行了一個大膽的推論:
在未來,我們是否能夠通過給細胞注入一定劑量的金屬元素,來改變人體生命的一些原始功能。
如果這個推論得到了驗證,在未來,金屬元素就會像人體中的一個開關,将調節這身體的每個部位。
如果能夠實現,這将會是人體醫學的一大重要突破。
對此,大家覺得會實現嗎?可以在評論區留下你的觀點!
參考資料:
1. :Metal ion
2. : of zinc in the egg the of - zinc
有話要說...