氧化应激的防御机制及抗氧化剂在精子上的应用
机体氧化损伤可能是由ROS产生过剩或清除机制清除能力下降所致。畜牧动物避免氧化应激主要通过三个策略，分别为预防ROS的形成、拦截(通过抗氧化剂)和修复。
1金属鳌合
金属鳌合作用是一种主要的控制LPO和DNA断裂的方法，金属结合蛋白如转铁蛋白对控制潜在的自由基生成反应起着主要的作用。除白蛋白外，转铁蛋白是输卵管液中含量最丰富的蛋白圆。
2.抗氧化剂
精子被精清中各种各样的抗氧化剂和抗氧化剂酶及精子自身保护以防御氧化损伤。抗氧化齐啡是一种可以切断氧化反应链的物质，减少氧化应激以提高精、子能动性。因此，常被用来治疗雄性不育。抗氧化剂是处置、清除和抑制ROS产生或者反作用于其产生过程的物质或者反应。目前，针对ROS和LPO的生物和化学的抗氧化剂的调查研究有很多种类。近年来，在精子冷冻液中添加抗氧化剂的研究很多，研究表明在牛、绵羊、山羊、猪、狗以及人精子冷冻过程中添加抗氧化剂能提高冻后精子的品质，如运动性参数、活力以及膜完整性。但也有报道称，在WF过程中添加抗氧化剂，会影响精子的品质、阻碍正常原核的形成和胚胎发育到囊胚阶段，有些抗氧化剂还会导致多精入卵率升高。抗氧化剂通常分成两大类，酶的抗氧化和非酶的抗氧化剂。
酶的抗氧化剂又称为天然抗氧化剂，它们能够中和过量的ROS阻止其对细胞结构的损伤。酶抗氧化剂通常包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷肤甘肤过氧化物酶(GPx)和谷肤甘肤还原酶(GR)。SOD能自发的歧化超氧阴离子为O:和HZOZ，随后过氧化氢酶将HZOZ转化为玩0和02。其方程式如下:
SOD保护精子免遭02毒性和LPO。SOD和过氧化氢酶也能清除由中性粒细胞中NADPH氧化酶产生的超氧阴离子，对降低LPO和保护精子免受氧化损伤起到很关键的作用。
非酶抗氧化剂也称合成抗氧化剂或食品添加剂。机体复杂的抗氧化剂系统会受到饮食中摄入的抗氧化剂影响。主要是维生素类和矿物质，如维生素C、维生素E、锌、牛磺酸、次牛磺酸和谷肤甘肤等。谷肤甘肤是一种在很多细胞中以mM水平存在的，能直接与大量ROS反应。
GSH也是谷肮甘肤过氧化物酶催化反应(减少HZOZ和其他氢过氧化物毒性的反应，保护细胞免受氧化应激损伤)的辅因子。精子冷冻液中添加肌醇可提高冻后精子能动性，通过提高内源性GSH的活性，提高精子顶体完整率和形态学完整率。半肤氨酸是一种含有琉基的小分子量氨基酸，是细胞间谷胧甘肤的前体。它极易渗入细胞膜，增强细胞内和细胞外GSH的生物合成，进而清除了自由基间接的保护了膜内的脂类和蛋白质。
另外，半肤氨酸作为精子(如牛、绵羊、山羊)抗冻保护剂，保护精子轴丝和线粒体功能完整性进而提高能动性。对猪精子液态存储中膜的完整性和稳定染色质结构也有一定的保护作用。类胡萝卜素如p一胡萝卜素和番茄红素是抗氧化防御的重要组成成份。p.一胡萝卜素在大鼠上应用，能保护细胞膜防止LPO发生。海藻糖或牛磺酸(一种磺酸基氨基酸)都是非酶ROS清除剂。
非渗透性的二糖通过与膜磷脂类相互作用来调节渗透压，使细胞在冷冻前高渗脱水，降低冷冻过程形成的冰晶化损伤。但研究发现海藻糖的抗氧化剂活性在冻后绵羊精子中效果不明显。牛磺酸发挥抗氧化剂活性主要是通过提高细胞内过氧化氢酶的水平，在绵羊、家兔和牛精子中都得到了验证。牛血清白蛋白(BSA)可消除氧化应激产生的自由基，保护犬科动物精子膜完整性和预防热休克。
在火鸡精子稀释液中添加维生素E和丁轻基甲苯一(BHT)，可提高精子完整性和延长存储时间。透明质酸是一种线性的大分子氨基多糖类物质，广泛存在于雌性动物的生殖道，在精子的体内受精过程中可能具有多方面的作用，包括影响精子的运动能力、获能、顶体反应、精卵结合等。
透明质酸是细胞间基质的主要组成成分，可提高人、猪冷藏精子的能动性和生育力以及膜的完整性，降低多精子入卵率。猪精子体外受精实验时添加p一琉基乙醇(bME)能有效地维持配子的功能，提高IvF胚胎的质量。卵磷脂保护人精子免遭氧化应激损伤，提高运动学参数，减少DNA断裂。抗氧化剂在细胞内和细胞外都能有效地发挥抗氧化功能。目前已经证明很多抗氧化剂都能保护精子免受ROS损伤。综上，我们可以看出机体05和抗氧化剂存在着自然的平衡状态，一旦平衡被打破就会影响到精子的功能，最终使生育能力下降。
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