Brown大学的研究人员最近发现，海胆体内有一种酶，在卵子的受精过程中能产生过氧化氢。过氧化氢在水环境中能够产生对细胞具有破坏性的自由基，这些自由基能够给受精后的卵子创造一个屏障，保护其不受周围环境中的细菌、其他精子的侵害。

他们的新发现刊登在最新一期的《发育细胞》杂志上，解开了困扰科学工作者近一个世纪之久的生物学之谜。在大多数动物，如海胆、鱼、小鼠和人类中，一个卵细胞只能允许一个精子与之结合。如果有多个精子与卵子融合，即多精入卵的现象发生，胚胎就会死亡，这是物种在长期进化过程中为了维持群体内遗传物质的稳定所进化出的一种保护机制。因此，卵子与精子结合后必须迅速建立保护屏障。 早在30多年前，科学家们就已经发现了受精过程中有过氧化氢的产生，并推测这是防止多精入卵的一种重要物质，但是直到现在为止，他们还不知道这种物质是如何产生以及被调控的。

Brown大学的Julian Wong研究员致力于过氧化氢在受精过程中的作用，研究工作初期进展并不顺利。直到2006年11月，休斯敦贝勒医学院人类基因组测序中心主持的海胆基因组测序计划协会宣布完成对紫海胆基因组的破译、分析工作。海胆基因组数据库的建立极大地推动了Julian Wong的研究工作，他在数据库中发现了一个基因在这一过程中起到关键作用。据此Julian Wong称这个基因与人类在甲状腺中产生过氧化氢的基因极为类似。

经过一系列实验，海胆的受精机制被揭示出来。当卵子成熟时，这种基因就被开启，产生出一种叫做海胆双氧化酶的蛋白质，简称Udx1。Udx1在卵子受精后会被激活产生过氧化氢。过氧化氢可以使受精卵最外层的蛋白质形成一层硬化的保护层，阻止其他精子继续进入卵子。一般来说，这一过程在受精后5分钟之内就会完成。Julian Wong为了表明这一过程的重要性，通过生物化学手段阻断了Udx1的功能，结果发现受精卵最外层的蛋白质保护层不再形成，许多胚胎也因为多精入卵死亡。

更加奇妙的是，会产生自由基的过氧化氢可以不伤害卵细胞。这个秘密就在Udx1的双重活性上。当这种酶的一部分将氧变成过氧化氢时，酶的另一部分则将过氧化氢分解成无害的水分子。

虽然人类体内也有类似的基因，但是这些基因是否在人类的受精过程中发挥作用并没有得到证实，这些基因主要在白细胞杀死入侵体内的细菌时发挥重要作用。但是考虑到海胆和人类基因的高度相似性，著名生化学家Wessel表示，人类的受精过程中很可能有类似的机制。如果属实，损坏或丢失的过氧化氢生产基因可以解释人类的不孕不育症。