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在细胞的生命活动中，三磷酸腺苷(ATP)除了作为能量载体和反应底物外，还可作为重要的信号分子发挥调节作用。作为胞外信号分子，ATP主要通过与其受体（离子通道型受体P2X和G蛋白偶联受体P2Y）结合进而引起下游的信号转导过程。然而，在动物精子活动中ATP的调节作用尚不明确，虽有一些相关报道，但ATP作为信号分子发挥作用的分子机理仍有待研究。为此我们研究了猪蛔虫(Ascaris suum，简称Ascaris)和秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）精子中ATP的调控作用，首次发现ATP可被储存在Ascaris精子细胞特有的酸性细胞器折光体中。随着精子活化过程的进行，Ascaris精子由球形的不能运动的细胞转变为具有单一伪足、具备运动及受精能力的细胞。此时大量ATP被合成。一部分合成的ATP被转运至折光体中储存，另一部分则可能通过innexin通道释放至胞外。胞外的ATP可被胞外ATP酶(ecto-ATPases)降解。如果胞外ATP酶的活性被其抑制剂抑制，精子活化过程也不能发生，说明胞外ATP酶介导的ATP降解参与了Ascaris精子活化的调控。我们通过生物信息学比对发现MIG-23可能是Ascaris精子细胞的一个胞外ATP酶，用抗血清抑制其活性后精子伪足延伸受抑制，细胞骨架异常，说明它在精子活化过程中发挥重要的调控作用。 除了精子活化，在精子趋化运动中ATP也发挥重要作用。我们发现Ascaris子宫提取物（uterus-derived factors，UDF）可诱导精子发生趋化运动。UDF具有热稳定性但对蛋白酶处理敏感，暗示可能有相应的热稳定蛋白在其中发挥趋化因子的作用。我们检测到UDF处理后储存在Ascaris精子折光体内的ATP被释放到胞质内，胞质内的ATP可再被释放到胞外。而胞外ATP可能与其受体P2Y结合调控趋化运动。P2Y的抑制剂可以有效抑制趋化运动的发生。同时，胞内蛋白的磷酸化及sAC-cAMP-PKA信号通路也参与了精子细胞趋化运动的调节。综上，ATP作为信号分子调控了Ascaris精子细胞活化和趋化运动两个重要的过程，从而为受精作用的发生提供了有效的保障。 在模式生物秀丽隐杆线虫中我们发现了类似的现象，ATP可被储存在精子的酸性细胞器membranous organelles(MOs)中，并且MOs中酸性pH的维持对于ATP的储存至关重要。已有文献报道VNUT(vesicular nucleotide transporter)/SLC17A9在哺乳类细胞中负责将ATP转运至囊泡中。我们发现在秀丽线虫精子中SLC17A9的同源蛋白VNUT-1定位在MOs上。而vnut-1突变体精子细胞中ATP在MOs中储存异常。同时，vnut-1突变体后代数目减少。体内和体外实验中vnut-1突变体雄虫精子可被激活，但运动能力显著降低，不能在雌雄同体线虫的储精囊中储存。这些结果说明很可能VNUT-1介导了ATP在精子MOs中的储存，突变体中ATP储存的异常影响了精子活化后的运动能力，进而导致育性降低。另外，我们还发现储存在MOs中的ATP可在精子活化过程中随着MOs与细胞膜的融合释放至胞外。胞外ATP的功能是我们研究的另一个重要问题。我们发现胞外添加外源ATP可抑制Zn2+引起的精子活化而对其他激活剂的作用无明显影响。胞外添加ATP酶apyase降解ATP可以降低引起精子活化的Zn2+浓度，使精子对Zn2+更敏感，说明胞外ATP可能作为抑制活化的因子参与精子活化的调控，防止精子提前活化。综上，我们的研究结果显示ATP信号在Ascaris和C.elegans精子的活化及运动中均发挥调控作用，两类线虫中的调控机制不尽相同。线虫精子中的研究提示我们ATP信号通路在生殖发育过程中发挥重要作用，可能在其他种类的细胞中会有相似的调控机制存在。