2012年6月, BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids杂志发表了中国科学院生物物理研究所苗龙课题组最新研究成果：“Cholesterol and the biosynthesis of glycosphingolipids are required for sperm activation in Caenorhabditis elegans”。该研究揭示出在精子活化早期，胆固醇与糖鞘脂形成的脂筏结构域参与了秀丽线虫精子细胞成熟的信号转导。
有性生殖的受精是一个复杂的分子事件。对于哺乳动物而言，进入雌性生殖道的精子细胞并不具备受精能力，必需在雌性生殖道内经过一段时间，发生生理与形态学的变化才能获得受精能力，这一过程被称之为精子获能。精子获能主要是精子细胞质膜蛋白发生多种分子变化和胆固醇的流失从而改变精子质膜的通透性与流动性，导致钙离子的流入，引起蛋白激酶的激活从而激活精子。
秀丽线虫是研究人类疾病分子机理的模式生物。与哺乳动物精子不同，线虫精子细胞以伪足的爬行取代鞭毛运动。然而，与高等动物的精子获能相似，线虫精子也需要一个精子活化的过程之后才具备受精能力。前期研究认为，由于线虫不具备胆固醇的生物合成途径，线虫的存活需摄入外源胆固醇；且胆固醇在线虫细胞中的含量极低，胆固醇被认为仅仅是其它信号分子的前体，而不是类似在高等动物中与糖鞘脂等在质膜上形成的脂筏结构域参与信号转导。
作者研究发现，胆固醇在线虫精子细胞质膜上高度富集。与高等动物的精子成熟类似，线虫的精子活化也伴随着质膜中胆固醇的流失。研究表明，细胞质膜中的胆固醇的存在对精子细胞的活化至关重要，揭示出胆固醇在精子细胞质膜中可能形成脂筏微结构域参与精子细胞成熟过程中信号分子的筛选与信号转导。进一步研究发现，影响参与脂筏微结构域稳定性的其它标志物，如糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白或糖鞘脂，均可导致线虫精子细胞活化与细胞迁移运动异常。
Movie注释：正常爬行的线虫精子用糖鞘脂合成抑制剂D-PDMP冲浴后运动逐渐停止，若用D-PDMP及糖鞘脂的混合溶液继续冲浴，则精子爬行能被完全恢复。>
我所博士后窦江丽博士为本文第一作者。参与此工作的还有我所的陈联万和博士生胡攸乔，苗龙博士是本文通讯作者。此项研究为科技部国家重点基础研究973计划和国家自然科学基金委员会资助，在生物物理研究所完成。
论文链接：
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1388198112000716
（供稿：苗龙课题组）
