经过几十年的观察，研究人员发现了一种分子，它在引导精子找到卵子方面起着重要作用。
这一发现发表在《海胆细胞生物学》上，不仅对海洋无脊椎动物有重要意义，而且可能揭示人类生育能力的新秘密，有助于我们治疗男性不育。
“卵子和精子的结合不是一个过程中,精子穿透由于其力学性能,但一个特别亲密的和特定的生化反应中扮演主要角色,“动物学家F.R.莉莉·芝加哥大学的海洋生物实验室(MBL)在100多年前写道。
现在，一个多世纪过去了，来自德国先进欧洲研究中心的细胞生物学家本杰明考普——近来，他研究了莉莉的前机构的海洋繁殖——似乎已经确定了这种“亲密而具体”的反应是如何发生的。
当莉莉在19讨论这一生化现象时，他是最早报道所谓的精子趋化现象的科学家之一。所谓的“精子趋化性”是指精子细胞通过从卵母细胞释放化学刺激而被引导到卵子上。
在海胆的例子中，化学吸引剂在几十年后被发现是一种叫做resact的肽，它在鸡蛋释放的水中扩散，形成浓度梯度。
由邻近的雄性海胆释放到水中的精子能够感知到这种梯度，并游向浓度越来越高的化学物质，以达到它们的心脏所需的卵母细胞。
换句话说，这一定是海底之爱，不需要太多的压力就能让一切顺利进行。
在之前的研究中，Kaupp和他的同事们发现，在数十亿个水分子中，一个化学吸引剂分子就足以让海胆的精子坐起来并注意到它。
但即便如此，生命存在的真正奇迹之一是如此微小的精子细胞能够找到如何引导自己达到受精目标。
“他们利用化学梯度的信息来计算他们游泳的方向，”Kaupp在解释道。
“它们可以数一段时间的分子，把所有的分子整合在一起，然后改变它们的游动路线。”
现在，多亏了新的研究，我们知道了这些动态计算是如何实现的。
在此之前，我们知道细胞内pH值的变化是精子信号传递的一个重要因素，但这一过程背后的机制并不完全清楚。
当resact和海胆精子接触时，一种化学引诱剂分子与精子的鞭毛(尾巴)上的受体结合，引发一系列信号事件，其中钙离子进入精子细胞。
当这种情况发生时，钙反应控制鞭毛的跳动，有效地引导精子的尾巴像船的舵一样，引导细胞向更高的化学引诱剂梯度(最终，卵子受精)。
Kaupp和他的团队在他们的新论文中发现了一种分子，这种分子可以让钙交换发生:SpSLC9C1，研究人员将其描述为一种“系统发育嵌合体”，它有一种独特的方式，可以让钠离子在质子被移出时流入精子细胞。
在SpSLC9C1中，这一功能调节精子细胞内的碱度水平，进而控制鞭毛的活性——这也是你最近看到这么多海胆的最终原因。
目前还不清楚这些过程与人类和其他哺乳动物精子的功能有多大关系，但考普说，我们在海胆学的所有知识都有助于我们全面了解生殖生物学知识。
Kaupp说:“受精失败的原因有很多。”
“在游泳中可能存在缺陷，识别化学引诱剂，识别卵子的表面，或者穿透蛋壳的保护层。”如果我们知道精子是如何运作的，那么我们就可以专门寻找导致不育的基因突变。
研究结果发表在《自然通讯》上。
