การขนส่งเซลล์สืบพันธุ์ในระบบสืบพันธุ์

เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์จะต้องถูกเคลื่อนย้ายไปยังจุดนัดพบร่วมกันในระบบสืบพันธุ์เพศหญิง อสุจิจะต้องเคลื่อนที่ขึ้นจากบริเวณที่ถูกปล่อยผ่านปากมดลูกและมดลูกไปยังท่อนำไข่ ในขณะที่ไข่ที่ตกแล้วจะถูกจับและลำเลียงไปในทิศทางตรงกันข้ามตามท่อนำไข่

Definition

การขนส่งเซลล์สืบพันธุ์คือชุดของกระบวนการทางสรีรวิทยาที่อสุจิถูกลำเลียงผ่านระบบสืบพันธุ์เพศหญิง และไข่ที่ตกแล้วถูกจับและขนส่งภายในท่อนำไข่ เพื่อนำเซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองมายังบริเวณที่เกิดการปฏิสนธิ

Scope

บทความนี้ครอบคลุมถึงการขนส่งอสุจิผ่านระบบสืบพันธุ์เพศหญิง ซึ่งรวมถึงแหล่งเก็บอสุจิ การคัดเลือก และบทบาทในการปรับสภาพของระบบสืบพันธุ์ และการเก็บและขนส่งไข่ในท่อนำไข่ เป็นคำอธิบายอ้างอิงเกี่ยวกับสรีรวิทยาการขนส่งเซลล์สืบพันธุ์ตามปกติ และไม่ได้กล่าวถึงการจัดการทางคลินิกของการเจริญพันธุ์

Core questions

• อสุจิเดินทางจากบริเวณที่ถูกปล่อยไปยังท่อนำไข่อย่างไร?
• แหล่งเก็บอสุจิในท่อนำไข่คืออะไร และมีวัตถุประสงค์อะไร?
• ไข่ที่ตกแล้วถูกจับและเคลื่อนที่ไปตามท่อนำไข่อย่างไร?
• ระบบสืบพันธุ์เพศหญิงคัดเลือกและปรับสภาพอสุจิระหว่างการขนส่งอย่างไร?

Key concepts

• การเคลื่อนที่ขึ้นของอสุจิผ่านระบบสืบพันธุ์เพศหญิง
• ปากมดลูกและมดลูกเป็นเส้นทางขนส่ง
• แหล่งเก็บอสุจิในท่อนำไข่
• การคัดเลือกอสุจิ
• การคาปาซิเตชันระหว่างการขนส่ง
• การเคลื่อนที่แบบไฮเปอร์แอคติเวต
• การเก็บไข่โดยฟิมเบรีย
• การขนส่งในท่อนำไข่โดยซิเลียและกล้ามเนื้อ

Mechanisms

หลังจากการปล่อย อสุจิเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่สามารถเคลื่อนที่ขึ้นผ่านปากมดลูกและมดลูกไปยังท่อนำไข่ได้สำเร็จ อสุจิจำนวนมากจะถูกกักเก็บชั่วคราวในแหล่งเก็บในท่อนำไข่ ซึ่งการจับกับเยื่อบุจะรักษากลุ่มอสุจิที่ยังมีชีวิตอยู่ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาเมื่อเวลาผ่านไป ระบบสืบพันธุ์เพศหญิงจะคัดเลือกอสุจิพร้อมทั้งจัดหาสภาพแวดล้อมที่เกิดการคาปาซิเตชัน (capacitation) ซึ่งช่วยให้เกิดการเคลื่อนที่แบบไฮเปอร์แอคติเวต (hyperactivated motility) ที่จำเป็นสำหรับการเข้าใกล้ไข่ในขั้นตอนสุดท้าย (Suarez & Pacey 2006; Suarez 2015; Visconti 2009) ในทิศทางตรงกันข้าม ไข่ที่ตกแล้ว ซึ่งยังคงถูกห่อหุ้มด้วยเซลล์คิวมูลัส (cumulus cells) จะถูกจับโดยฟิมเบรีย (fimbriae) ของท่อนำไข่ และถูกลำเลียงไปยังแอมพูลลา (ampulla) โดยการทำงานร่วมกันของการโบกสะบัดของซิเลีย (ciliary beating) และการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบ เพื่อให้อสุจิและไข่มาพบกันที่บริเวณที่เกิดการปฏิสนธิ

Clinical relevance

การขนส่งเซลล์สืบพันธุ์เป็นพื้นฐานทางสรีรวิทยาสำหรับการทำความเข้าใจการตั้งครรภ์ตามธรรมชาติและเหตุผลเบื้องหลังหลายแง่มุมของการช่วยการเจริญพันธุ์ บทความนี้อธิบายสรีรวิทยาการขนส่งตามปกติและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือรักษาภาวะมีบุตรยาก

History

การศึกษาในยุคแรกๆ ได้ติดตามการเคลื่อนที่ของอสุจิและไข่ผ่านระบบสืบพันธุ์ในสัตว์ทดลอง โดยระบุว่าการขนส่งเป็นแบบคัดเลือก และมีอสุจิเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่ไปถึงท่อนำไข่ Suarez และคณะได้สังเคราะห์ความเข้าใจสมัยใหม่เกี่ยวกับแหล่งเก็บอสุจิในท่อนำไข่และบทบาทเชิงรุกของระบบสืบพันธุ์ในการคัดเลือกและปรับสภาพอสุจิ (Suarez & Pacey 2006; Suarez 2015) ซึ่งเสริมการอธิบายระดับโมเลกุลของการคาปาซิเตชัน (Visconti 2009)

Key figures

• Susan Suarez
• Allan Pacey
• Pablo Visconti

Seminal works

• suarez-pacey-2006
• suarez-2015

Frequently asked questions

แหล่งเก็บอสุจิในท่อนำไข่คืออะไร?

เป็นบริเวณในท่อนำไข่ที่อสุจิที่เคลื่อนที่ขึ้นไปจะจับกับเยื่อบุชั่วคราว เพื่อรักษากลุ่มอสุจิที่ยังมีชีวิตอยู่ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อให้อสุจิที่ผ่านการคาปาซิเตชันพร้อมใช้งานใกล้ช่วงตกไข่ (Suarez & Pacey 2006; Suarez 2015)

ไข่ที่ตกแล้วเคลื่อนที่ผ่านท่อนำไข่อย่างไร?

ฟิมเบรียจะจับไข่ที่ตกแล้วและเซลล์คิวมูลัสที่ห่อหุ้มอยู่ และการทำงานร่วมกันของการโบกสะบัดของซิเลียและการหดตัวของกล้ามเนื้อท่อนำไข่จะลำเลียงไข่ไปยังแอมพูลลา ซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดการปฏิสนธิ