禽畜精子中氧化应激的发生机制
夏春梅 吉林农业大学
细胞所有成分包括脂质、蛋白质、核酸以及糖类都是氧化应激的潜在攻击对象。氧化应激是日常畜牧养殖中经常会遇到的情况,究其本源就是一种与细胞损伤速率增高相关的生理过程,细胞损伤速率增高主要是由氧气及其衍生物氧化剂通常称为ROS所诱导的。据文献报道,导致精子品质下降的最主要因素就是氧化应激。通常由未成熟精子和白细胞产生或经过其他途径产生的ROS会被精清中各种各样的抗氧化剂清除掉,而当ROS产生能力远高于精清中抗氧化剂的清除能力时,就会发生氧化应激,进而对精子造成损伤。
氧化应激主要还是由自由基造成的。自由基是具有短暂反应活性的含有一个或者多个孤对电子的化学中间体。他们具有高的反应活性,能氧化脂质、氨基酸、碳水化合物以及诱发DNA突变。然而,自由基也被认为是正常的细胞增殖、分化和迁移过程及细胞间信号传导过程中所不可缺少的“有害份子”,同时在哺乳动物生殖系统中,自由基也扮演者双重角色来调节各种生理功能。自由基主要有两种类型,分别为活性氧自由基和活性氮自由基。如果自由基是由于氧原子上缺乏电子所致就叫氧自由基圈。自由基、氧自由基、活性氧及活性氧.自由基等既有区别又有联系。在哺乳动物机体内大部分自由基为氧自由基,活性氧与氧自由基的产生过程密切相关,在一定条件下可以互相转化,对机体的作用也基本相似。
活性氧是细胞内或细胞外信号传导时正常酶反应过程中形成的必然的副产物。鉴于其高反应活性,ROS能快速直接使其他分子发生氧化,进而使其结构和功能发生改变,最终导致细胞损伤。ROS存在于许多种具有生成自由基潜能的分子中,如氢离子、超氧化物、一氧化氮(N0)及过氧化氢等。己有研究证明,NO对正常精子功能具有损害作用,会抑制精子能动性及精子与透明带结合;Nos主要存在于一氧化二氮、过氧硝酸盐、硝酞(基)等分子中,称氮自由基且被认为是ROS的子集。ROS的三种主要类型是,超氧化物,过氧化氢(H瓜),轻基(OH.)。超氧化物自由基主要是电子在电子传递链传递过程中发生丢失所致。超氧化物发生歧化反应就会形成过氧化氢,一些氧化酶能直接产生过氧化氢自由基。
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