夏春梅 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
ROS是正常生理過程的產(chǎn)物，在機(jī)體內(nèi)作為一把“雙刃劍”而存在。通過精子產(chǎn)生的Ros對正常生理過程（如精子獲能、頂體反應(yīng)、膜的流動性、受精能力的維持及精子中段線粒體囊泡的穩(wěn)定化)起著很關(guān)鍵的作用。
正常范圍內(nèi)的ROS在很多不同類型的細(xì)胞間信號傳導(dǎo)中作為信號分子或稱第二信使而發(fā)揮作用，這些類型的細(xì)胞往往在介導(dǎo)精子功能時必不可少手研究證明，活性氧中尤其是超氧負(fù)離子是畜牧動物胚胎發(fā)育后期細(xì)胞期和卵圓筒期)所必需的。盡管已發(fā)現(xiàn)ROS與IvF受精率成顯著的負(fù)相關(guān)，但同時發(fā)現(xiàn)，生理范圍內(nèi)產(chǎn)生的ROS對精子獲能能力和超活化能力的發(fā)育是必不可少的，而這兩個過程恰恰又是精子受精所必需的。
因此，維持適當(dāng)水平的ROS對精子功能的完善是不可缺少的。ROS也會對精子質(zhì)膜、DNA和生理過程產(chǎn)生負(fù)面的影響，進(jìn)而影響了精子的品質(zhì)。精子尾部中段軸絲和與之相關(guān)聯(lián)的致密纖維周圍有很多線粒體，這些線粒體通過消耗細(xì)胞內(nèi)儲存的ATP來為精子運動提供能量。這樣一旦線粒體受到損傷，就會降低精子的能動性和受精能力。也就是說過量的ROS通過影響線粒體囊泡的穩(wěn)定性進(jìn)而會影響到精子的能動性和受精能力。
另外哺乳動物精子富含高不飽和脂肪酸(PUFAs)，ROS攻擊細(xì)胞膜內(nèi)PUFAS誘發(fā)一系列的級聯(lián)化學(xué)反應(yīng)稱之為脂質(zhì)過氧化。精子膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化之后會發(fā)生能動性下降，這可能如前所述與ATP供應(yīng)量不足有關(guān)系，同時還會使精子和卵子結(jié)合能力下降直接影響生育力。
此外，配子在冷凍或者冷藏過程發(fā)生的冷休克對質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)也有很大的影響，一般是通過改變膜相位和動力學(xué)狀態(tài)進(jìn)而影響到配子質(zhì)膜的流動性，這主要也是因為操作過程誘發(fā)過量的ROS所致。
同時，過量的ROS會對配子的DNA造成損傷。精子DNA免受0S損傷主要依賴于兩個因素:精子DNA的致密包裝結(jié)構(gòu)和精清中的抗氧化劑。雄性生殖系細(xì)胞DNA損傷會導(dǎo)致IVF受精率降低、胚胎發(fā)育早期附植不完全以及后代流產(chǎn)率和疾病發(fā)生率增高。
導(dǎo)致DNA損傷的原因可能多方面:流產(chǎn)性細(xì)胞凋亡、感染、精子形成缺陷和氧化應(yīng)激等。其中氧化應(yīng)激被視為最主要誘因。ROS所致的DNA損傷主要包括所有堿基的修飾、產(chǎn)生堿基自由位點、刪除、框架轉(zhuǎn)移、DNA頸環(huán)結(jié)構(gòu)以及染色體重排，甚至基因突變，包括點突變和多態(tài)性突變最終導(dǎo)致精子品質(zhì)下降。
氧化應(yīng)激還會導(dǎo)致高頻的DNA單雙鏈的斷裂。當(dāng)DNA損傷程度很小的時候，精子有自動修復(fù)功能，此外，卵母細(xì)胞也有修復(fù)精子損傷DNA的能力。然而，如果損傷程度很大，就可能發(fā)生細(xì)胞凋亡或者胚胎流失。如果Y染色體上發(fā)生DNA損傷也可能產(chǎn)生基因刪除后代，直接導(dǎo)致不育。
