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與精子發(fā)生、成熟、排放、受精等有關(guān)的許多細(xì)胞和分子水平的變化是獨特的，與精子的受精能力息息相關(guān)，也就是說與男性生育調(diào)節(jié)的控制密切相關(guān)。以精子細(xì)胞的發(fā)育過程為例，可以看出男科學(xué)未來研究方向和策略的概貌。

一、高爾基體、溶酶體和頂體的形成

至今人們對精子細(xì)胞中這一系統(tǒng)的理解還極膚淺。這樣有關(guān)6-磷酸甘露糖受體和它的功能，頂體中酸性水解酶的譜分析，頂體是否含有蛋白多糖、氧聚糖或硫酸聚糖，頂體中的H+泵是否與其他紅細(xì)胞漿質(zhì)或溶酶體泵相似及分子通過精子細(xì)胞高爾基體進(jìn)入發(fā)育中的頂體的形態(tài)學(xué)途經(jīng)等一系列問題都是理解精子細(xì)胞功能的最重要途徑。同樣，關(guān)于精子細(xì)胞胞漿膜的詳細(xì)構(gòu)成的知識也幾乎為零。例如，是否存在特異抗原，膜蛋白是否通過某種糖磷脂和其他的膜分子固定在一起?胞漿膜與發(fā)育中的結(jié)構(gòu)如線粒體鞘或纖維鞘的相互關(guān)系如何?這些知識對理解精子細(xì)胞與支持細(xì)胞相互關(guān)系和理解精子細(xì)胞如何向精子發(fā)展都是很基本的，一個有趣的問題是這種相互關(guān)系是否涉及到一個已在其他系統(tǒng)得到證實的與整體粘連有關(guān)的細(xì)胞粘連分子。

從藥理學(xué)角度可以提示離子載體對生殖功能的作用，因為羧基離子載體莫能菌素可引起大鼠不育。貓似乎消耗大量莫能菌素，但不清楚該藥是否影響其生育力。一個重要的建議是尋找這類能影響細(xì)胞離子平衡的藥物，并探討其潛在的抗生育作用。人們尚不清楚精子細(xì)胞的細(xì)胞骨架和細(xì)胞核的板層是什么，也不了解它們與精子細(xì)胞分化的關(guān)系如何，在回答這些最基本的問題之前是不可能設(shè)計任何新的避孕藥的。

二、中心粒和纖毛與鞭毛的形成

精子尾鞭毛軸絲和微管的9+2骨架安排是人們所熟知的、但鞭毛膜蛋白的生物化學(xué)定義并不清楚。在其他組織中已證實對鞭毛軸絲活動機(jī)制的任何影響都能干擾纖毛的運(yùn)動，那么這種干擾理應(yīng)影響精子的活力。研制可供男女雙方使用的針對鞭毛運(yùn)動成分如鞭毛膜蛋白和鞭毛軸絲的抗體或藥物及把抗體或藥物運(yùn)輸?shù)阶饔貌课欢际呛芾щy的，但人們感興趣的原因是膜蛋白易受干擾，而且這類抗體或藥物也可能干擾精子與卵子的相互作用。在應(yīng)予定義的膜蛋白系統(tǒng)中還涉及到精子環(huán)磷酰胺代謝的膜受體，它們與精子的激活有關(guān)。射精時精子的激活可能涉及膜Mg-ATP酶(鈣-鈣調(diào)素激活的)，因為精子似乎需要泵出鈣離子以便激活其活力。搞清這一假定的泵的特性和純化它們，對于未來設(shè)計抑制其活性的藥物或抗體是十分重要的。

中斷精子尾的發(fā)育將最大限度地導(dǎo)致精子不育。減數(shù)分裂后的單倍體配子具有轉(zhuǎn)錄活性，它可能在調(diào)停精子發(fā)育中起重要作用。例如，精子魚精蛋白(與DNA包裝有關(guān))是在這一階段由已儲存多日的mRNA合成的蛋白之一。應(yīng)該深入研究其合成的其他豐富的蛋白質(zhì)，如外層的致密纖維蛋白。至于精子頸部的領(lǐng)在精子核的成形中有何作用，人們已了解到它的超微結(jié)構(gòu)變化，但尚不清楚其生化變化。實驗結(jié)果表明減數(shù)分裂后合成的精子微管蛋白中有20%具有與其組織(如腦)不同的氨基酸組成。這種差異為人們選擇性尋找其潛在的生育調(diào)節(jié)攻擊點提供了線索。靶目標(biāo)還包括外層致密纖維和纖維鞘。

在精子分化過程中中心粒移動到將發(fā)生頂體的對側(cè)一極，如果不到位鞭毛就不能形成。這一運(yùn)動是如何發(fā)生的，涉及微管、肌動球蛋白、肌動素(Kinesin)那么能否利用現(xiàn)有中心粒/中心體抗體來干擾這種移動或用藥物來干擾細(xì)胞骨架呢?關(guān)鍵是如何把抗體或藥物輸送到新近定義的膜/鞭毛軸絲/中心粒蛋白質(zhì)。注射大概是不應(yīng)忽視的途徑。隨后又如何監(jiān)測抗體滴度呢?什么時候需要再次加強(qiáng)注射呢?精子頸部的獨特特點無疑與中心粒有關(guān)，它對未來男性生殖研究和發(fā)展將是重要的，但有關(guān)領(lǐng)域的知識斷層太大，要想從中尋找未來抗生育措施的突破點還需要付出極大的努力。

三、精子細(xì)胞的細(xì)胞和分子生物學(xué)方面

作為一個能實際應(yīng)用的男性避孕劑，它必須：

(1)有效阻斷生殖細(xì)胞發(fā)育的一個或多個階段，因此能消除其受精能力;

(2)其作用必須可逆;

(3)其劑量、給藥途徑、副作用必須為用藥者和整個社會所接受。

潛在的可供探索的領(lǐng)域包括：

(1)支持細(xì)胞和整個曲精細(xì)管的細(xì)胞排列結(jié)構(gòu)對于生殖細(xì)胞的發(fā)育是不可或缺的;利用能特異和唯一與FSH受體相結(jié)合的FSH類似物的共價結(jié)合能力作為支持細(xì)胞的靶特異抑制劑。

(2)雖然存在一個如果損傷曲精細(xì)管屏障(造成不可逆性睪丸炎)及損傷精原細(xì)胞后干細(xì)胞將嚴(yán)重不足而引起的可逆性問題，但還可以考慮能用來干擾基底室內(nèi)初級精母細(xì)胞功能的其它技術(shù)。溫度敏感性，生殖細(xì)胞發(fā)育的最脆弱階段是什么?

(3)精子由睪丸通過睪丸網(wǎng)進(jìn)入附睪的前進(jìn)過程。精子遷移過程的機(jī)制是什么?是一種早熟的釋放?睪丸網(wǎng)中有無離子或特異蛋白的作用?其上皮的功能如何?

附睪轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的成熟機(jī)制，能否利用局部抗雄激素(局部干擾雄激素受體或由一個競爭性類似物或“毒素“來占據(jù)雄激素受體)抑制附睪上皮細(xì)胞。驗證附睪上皮細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)及它們?nèi)绾谓Y(jié)合到精子上，對于了解其功能及尋求抗生育途徑也很重要。

今后男性節(jié)育研究可能涉及到精子表面蛋白質(zhì)的氨基酸序列及脂肪的分子成分的研究以及它們與精子活力、獲能、超激活及精卵結(jié)合的關(guān)系。