活性氧对畜牧动物精子的影响作用
夏春梅 吉林农业大学
ROS是正常生理过程的产物，在机体内作为一把“双刃剑”而存在。通过精子产生的Ros对正常生理过程（如精子获能、顶体反应、膜的流动性、受精能力的维持及精子中段线粒体囊泡的稳定化)起着很关键的作用。
正常范围内的ROS在很多不同类型的细胞间信号传导中作为信号分子或称第二信使而发挥作用，这些类型的细胞往往在介导精子功能时必不可少手研究证明，活性氧中尤其是超氧负离子是畜牧动物胚胎发育后期细胞期和卵圆筒期)所必需的。尽管已发现ROS与IvF受精率成显著的负相关，但同时发现，生理范围内产生的ROS对精子获能能力和超活化能力的发育是必不可少的，而这两个过程恰恰又是精子受精所必需的。
因此，维持适当水平的ROS对精子功能的完善是不可缺少的。ROS也会对精子质膜、DNA和生理过程产生负面的影响，进而影响了精子的品质。精子尾部中段轴丝和与之相关联的致密纤维周围有很多线粒体，这些线粒体通过消耗细胞内储存的ATP来为精子运动提供能量。这样一旦线粒体受到损伤，就会降低精子的能动性和受精能力。也就是说过量的ROS通过影响线粒体囊泡的稳定性进而会影响到精子的能动性和受精能力。
另外哺乳动物精子富含高不饱和脂肪酸(PUFAs)，ROS攻击细胞膜内PUFAS诱发一系列的级联化学反应称之为脂质过氧化。精子膜发生脂质过氧化之后会发生能动性下降，这可能如前所述与ATP供应量不足有关系，同时还会使精子和卵子结合能力下降直接影响生育力。
此外，配子在冷冻或者冷藏过程发生的冷休克对质膜的结构也有很大的影响，一般是通过改变膜相位和动力学状态进而影响到配子质膜的流动性，这主要也是因为操作过程诱发过量的ROS所致。
同时，过量的ROS会对配子的DNA造成损伤。精子DNA免受0S损伤主要依赖于两个因素:精子DNA的致密包装结构和精清中的抗氧化剂。雄性生殖系细胞DNA损伤会导致IVF受精率降低、胚胎发育早期附植不完全以及后代流产率和疾病发生率增高。
导致DNA损伤的原因可能多方面:流产性细胞凋亡、感染、精子形成缺陷和氧化应激等。其中氧化应激被视为最主要诱因。ROS所致的DNA损伤主要包括所有碱基的修饰、产生碱基自由位点、删除、框架转移、DNA颈环结构以及染色体重排，甚至基因突变，包括点突变和多态性突变最终导致精子品质下降。
氧化应激还会导致高频的DNA单双链的断裂。当DNA损伤程度很小的时候，精子有自动修复功能，此外，卵母细胞也有修复精子损伤DNA的能力。然而，如果损伤程度很大，就可能发生细胞凋亡或者胚胎流失。如果Y染色体上发生DNA损伤也可能产生基因删除后代，直接导致不育。
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