過剰活動

過剰活性化は精子の 運動性の一種である。過剰活性化した精子の運動性は、精子の尾部（鞭毛）の高振幅かつ非対称な拍動パターンを特徴とする。このタイプの運動性は、卵子を包む透明帯への精子の侵入を助ける可能性がある。^[1]

過剰活性化の後には先体反応が起こり、細胞の頭部にあるキャップのような構造がその中に含まれる酵素を放出します。これにより卵子の侵入と受精が促進されます。

いくつかの定義では、精子の活性化は、過剰活性化と先体反応という 2 つのプロセスから構成されると考えられています。

過剰活性化は、X 染色体の遺伝子量補償メカニズムを表すためにも使用される用語で、ショウジョウバエに見られます。ここでは、タンパク質の複合体が X 連鎖遺伝子に結合し、その遺伝子活性を効果的に 2 倍にします。これにより、オス (XY) は、X が過剰活性化されていないメス (XX) と同等の遺伝子活性を持つことができます。

哺乳類の精子細胞は、卵細胞に近づくと精子活性化と呼ばれるプロセスで活発になります。精子活性化は、試験管内カルシウム イオノフォア 、近くの卵丘細胞から放出され透明帯の ZP3に結合するプロゲステロン^[2]によって引き起こされることが示されています。

最初の変化は「過剰活性化」と呼ばれ、精子の運動性の変化を引き起こします。精子はより速く泳ぎ、尾の動きはより力強く、不規則になります。

最近の発見では、過剰活動と尾部へのカルシウムイオンの急激な流入との関連が指摘されている。精子の鞭のような尾部（鞭毛）には、CatSperと呼ばれるタンパク質によって形成されたイオンチャネルが点在している。^[3] これらのチャネルは選択的であり、カルシウムイオンのみを通過させる。CatSperチャネルの開口がカルシウムの流入の原因である。カルシウム濃度の急激な上昇により鞭毛はより深く曲がり、粘性のある環境の中で精子をより強力に推進する。精子の過剰活動は、卵子を受精から守る2つの物理的障壁を突破するために必要である。

過剰活性化は、ヒト精子の走化性の特徴としても機能することが示されています。精子が化学誘引物質、特にプロゲステロンにさらされると、精子は突然鞭毛停止を示し、急激な方向転換と過剰活性化が続きます。この反応は、過剰活性化が精子を化学誘引物質の勾配に素早く導く方法として機能していることを示唆しています。^[4]

卵子に到達する前に、精子は卵管の上皮細胞に閉じ込められることが多く、過剰活性化を受けない限り不活性になります。尾の動きの変化と力により、精子は上皮から脱出することができます。したがって、過剰活性化を受けた精子だけが卵子を受精させる能力を持っています。^[5]

• 能力付与
• 先体反応