计算机模拟模型确定精子在生殖道中成功转运的关键因素

在野生动物物种交配期间，雄性将数百万个精子转移到雌性生殖道中。在通往卵细胞的途中，精子必须通过生殖道。实际上，很少有精子细胞能够成功穿过并到达卵细胞附近。那些这样做的人将适应受精。精子选择以及繁殖成功的机制在很大程度上是未知的，因为出于伦理和实际原因，它们在活生物体中的实验研究非常困难。在物种特异性生殖系统的背景下，更深入地了解有利于精子成功迁移和选择的因素，将具有重要的基础和应用价值，

科学家团队开发了哺乳动物女性生殖道的时空计算机模拟模型，其中单个精子细胞被视为独立的代理，配备了一组指定具体属性的生物物理特征，并遵守特定的运动规则和与女性的互动生殖道。第一次实施使用了牛生殖道几何形状的数据以及在试管中观察到的牛精子的生物物理特性和精子运动原理。因此，精子优先向流体流游动(正趋化性)并沿壁结构移动(趋向性)。

为了确保该模型在描绘精子和女性生殖道之间相互作用的显着特征方面具有合理的真实性，将模拟结果与来自牛的已发表数据进行了比较。模拟结果表明与观察到的实际到达输卵管入口的精子的时间和数量密切匹配。

正如预期的那样，我们发现精子的物理特性(例如速度和方向稳定性)对于成功的精子至关重要。此外，抵抗宫颈分泌物粘液流动的能力以及精子与生殖道上皮壁对齐的能力对精子成功输送到输卵管的机会产生了巨大影响。 ”

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