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2020-09-01游得像水獺而不是蝌蚪 原來我們誤解了精子的運動方式！
609 期
Author 作者
編輯部
精子生殖不孕症
顯微鏡的發明讓人類得以一窺肉眼看不見的微觀世界，自17世紀雷文霍克（Antoni van Leeuwenhoek）以顯微鏡觀察自己的精子以來，人們一直深信精子是藉由尾巴的左右對稱性擺動前進，不過近期一項發表在《科學進展》（Science Advances）的研究發現，精子可能不是這樣游。
當年雷文霍克在觀察精子時使用的是2D顯微鏡。從2D顯微鏡的視角來看，精子游動時鞭毛確實是左右擺動，就像一條鰻魚在水中游泳；但隨著3D顯微鏡的發明與進展，今（2020）年7月底，英國布里斯托大學（University of Bristol）與墨西哥國立自治大學（Universidad Nacional Autónoma de México）的科學家們發現，精子的游動其實並不如我們所想的這麼簡單。
研究團隊將精子尾巴的運動模式拆解成兩個部分。在高速3D顯微鏡（Highspeed three-dimensional microscopy）視野下，他們發現當精子向前游動時，它尾巴的其中一側會呈現「單側擺動」的現象，就像一個人只用了他身體的單側去游泳。但只靠單側擺動應該會使精子活動不平衡，不斷地在原地繞圈圈，究竟它是怎麼往前游的？這就要談到精子的第二種運動方式了！在第二種運動方式中，精子尾巴會以它本體的長軸為中心旋轉滾動，此旋轉過程便可幫助精子向前運動，如同一隻水獺在水中旋轉前進，使得精子可以保持本體的平衡，並「鑽入」液體中，不會在原地繞圈圈。
雖然在人體生殖環境中，精子的活動可能會更加複雜，未來還需要進一步研究精子在女性生殖道中的運動方式，是否和在高速3D顯微鏡下的觀察相同。但研究團隊也期望藉由這項對人類精子運動的新發現，能為現今不孕症的評估、診斷與治療有所幫助。
光看文字描述是不是有點難以想像精子的運動方式？想看一看精子究竟是怎麼動的嗎？研究團隊為精子的運動方式製作了一段3D模型影片https://www.youtube.com/watch?v=31PrHiPRdcE&t=1s。
Hermes Gadêlha et al., Human sperm uses asymmetric and anisotropic flagellar controls to regulate swimming symmetry and cell steering,Science Advances, Vol. 6, eaba5168, 2020.
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