Morphological changes of bovine sperm surfaces during sperm capacitation and acrosome reaction by atomic force microscopy

走査型近視野原子間力顕微鏡は、観察したい材料に処理を加えずに、そのままの表面形状を nanometer単位で非常に微細に観察でき、容易にその3次元構築像が得られる。今回この顕微鏡を用いて凍結保存されたウシ精子を融解後、heparinによる受精能獲得処理さらにlysophosphatidylcholine (LC) による先体反応誘起処理を行い、その頭部の表面形状を観察した。融解直後、Percoll洗浄後およびheparin処理後の精子は先体帽、先体赤道部、後核帽および頚部が観察された。洗浄処理や heparin処理により精子表面の形状には変化が見られなかった。LC処理後の精子は、先体が観察できず頭部先端部分に胞状化した先体の一部あるいは先体顆粒の結晶と思われる粒子が数多く付着している像が観察され、LC処理により先体反応が誘起されたと思われた。また、いずれのサンプルでも、多くの結晶構造が精子付近あるいは精子表面上に観察された。これは、精子を培養液とともに直接スライドグラス上に塗沫・風乾したため塩類の結晶が形成されたためと推察された。 （英文） Atomic force microscope (AFM) provides nanometer-resolved, topographic data images of the natural surface structure of the objects. AFM also has a novel 3 D image-contrast mechanisms. In this study, surfaces of bovine sperm heads frozen-thawed, Percoll-washed, capacitated and acrosome-reacted were observed with the AFM. Spermatozoa were smeared on glass coverslip and air-dried. AFM images of spermatozoa after thawing and washing clearly showed their acrosomal caps, equatorial segments, postoacrosomal regions and necks. Images of capacitated spermatozoa treated with heparin also showed their complete acrosomal caps. However, acrosome-reacted spermatozoa induced by lysophosphatidylcholine were lack of their acrosome caps. Images also indicated salt crystals which were formed during airdrying smears of sperm suspension.継続後誌:近畿大学先端技術総合研究所紀要 = Memoirs of Institute of Advanced Technology, Kinki Universit