Окислительное фосфорилирование или гликолиз: какое топливо используют сперматозоиды?

Сперматозоиды — высокоспециализированные клетки. Аденозинтрифосфат (АТФ), обеспечивающий энергию для основных функций сперматозоидов, образуется по двум метаболическим путям: гликолизу и окислительному фосфорилированию (OXPHOS). Он синтезируется в митохондриях при OXPHOS, а также в головке и основной части жгутика при гликолизе. Однако по вопросу о том, какой из этих механизмов преимущественно используется сперматозоидами для успешного оплодотворения, существуют серьезные разногласия. Митохондриальное дыхание считают более эффективным метаболическим процессом для синтеза АТФ по сравнению с гликолизом. Вместе с тем исследования показали, что диффузионного потенциала АТФ из митохондрий к дистальному концу жгутика недостаточно для поддержания подвижности сперматозоидов, что указывает на предпочтительность гликолиза в хвостовом отделе как пути энергообразования. Многие исследователи предполагают, что, хотя гликолиз и является основным источником АТФ вдоль жгутика, энергия, необходимая для подвижности сперматозоидов, в основном вырабатывается при митохондриальном дыхании. Тем не менее в некоторых работах показано, что при ингибировании гликолиза нормальная функция и подвижность сперматозоидов сохраняются, хотя неясно, может ли такая подвижность поддерживаться длительно и достаточно ли она выражена для оптимального оплодотворения. Цель статьи — представить обзор энергетического метаболизма сперматозоидов млекопитающих и определить предпочтительный метаболический путь образования АТФ, лежащий в основе энергоснабжения человеческих сперматозоидов во время оплодотворения.