戲説精子生物學_風聞

精子是獨特的細胞，通過複雜的生化反應而生成精子，其中有許多檢查點以確保提供高質量和高保真 DNA。另一方面，男性的生殖壓力意味着生產更多精子。因此，精子生成的數量和質量是一個微妙的過程，受特定細胞和分子控制機制的影響，對環境條件非常敏感，會影響生育能力和後代健康。本戲説聚焦精子生物學的這些方面，以及它們對生殖性能和男性不育的影響。

Anisogamy定義為配子大小二態性和二元融合，是多細胞生物觀察到的配子系統。早期的數學異配模型表明，由於碰撞事件增加，如果產生小配子和大配子，將實現最有效的配子融合率。在這種理解下，雄性通常被定義為產生較小配子（即精子）的那些對應物，而雌性則相反地產生較大的配子（卵子）。因此，這兩個配子在細胞形態特化（和精子的極性）、分子機制和對外部刺激的反應方面都積累了非常特殊的特徵。

精子的獨特之處在於它們在其起源生物體之外執行其功能。例如，在人類中，受精發生在子宮管內，在女性生殖道。在某些種類的魚中，受精發生在不同的滲透壓下. 因此，在它們的發育過程中，精子需要儘可能做好準備，以應對在它們被釋放到它們有效穿透卵母細胞的那一刻之間可能發生的所有障礙和事件。人們可以假定將每個精子的生命分為四個一般時刻：(i) 精子發生——二倍體精原細胞經歷減數分裂和形態改變以產生精子的過程；(ii) 睾丸成熟和儲存後——精子發生後但射精前的時刻，其中精子與細胞外蛋白質、脂質和 microRNA 以及其他分子相互作用；(iii) 獲能——射精後精子有效獲得受精和卵母細胞能力的那一刻。

精子發生與睾丸生理直接相關。這最初是由胎兒發育過程中的睾丸形成決定的。例如，在人類中，孕婦使用內分泌干擾物已被證明與男性後代未來的不育有關。霍蘭德等人。證明母體雄激素環境（由於多囊卵巢綜合徵）對男性生殖軸沒有影響，而 Lessard 等人。證明產前暴露於持久性有機污染物會降低男性後代的精液質量. 青春期開始後，隨着第二性徵的發展，精子發生開始，在此期間有許多可能影響射精質量的條件——例如，在高達 80% 的繼發性不育男性中檢測到精索靜脈曲張，而睾丸熱應激，在牛中，是導致公牛生育率較低的原因。

在最近對大型回顧性隊列的分析中，Siqueira 等人。觀察到，在過去的 23 年中，就診於巴西不孕不育中心的男性的精液質量一直在穩步下降 正如作者所討論的，這個相當大的隊列（略多於 9000 名男性）與其他研究一致，這些研究觀察到過去幾十年精液質量呈下降趨勢。關於這一趨勢的原因仍有很多爭論，從一些分析中的主觀性導致的人為改變，到意識的提高導致更多有潛在生育問題的男性尋求評估，再到男性生殖健康的真正下降。無論哪種情況，作者證明，即使僅使用客觀測量（例如活動精子總數），也會觀察到精液質量下降。

這導致了環境條件和睾丸改變之間的明顯關聯。格里森等人。檢測環境暴露於 PBB153，一種用作阻燃劑的多溴聯苯化合物，於 1973 年意外進入食物鏈，導致肝臟和甲狀腺功能的改變，以及增加淋巴瘤和消化道癌症的幾率。作者證明，較高的血清 PBB153 水平與印記控制區域的甲基化降低有關，這反過來表明這種污染物決定了生殖系的改變，然後可能轉移到這些男性的後代其他環境影響，例如飲食，則更難以衡量。雖然一些研究觀察到肥胖對男性生育能力的影響，但其他研究則沒有。戈麥斯-埃利亞斯等人。研究了高脂肪飲食對小鼠高繁殖性能的影響，沒有觀察到有害影響。另一方面，Elenkov 等人確實觀察到接受 ICSI 治療的男性患高血壓或代謝綜合徵的風險更高。有趣的是，後來 Colli 等人證明了高血壓的一個機械原因，因為它會導致睾丸改變。在瞭解環境如何影響睾丸後，下一個興趣點將是瞭解精子如何與環境相互作用。附睾蛋白和 RNA 通過細胞外囊泡與精子積極相互作用，以調節精子活動。例如，白細胞介素 6 的附睾表達增加已被證明會導致小鼠模型中的不育。射精後細胞外囊泡通訊仍然很重要。研究表明，在人類中，前列腺液會釋放調節頂體反應的前列腺體。穆迪卡等。證明子宮內膜細胞也產生被精子攝取的細胞外囊泡. 這是精子在射精後對環境條件保持良好反應的重要證明，這可能是它們獲得適應女性生殖道能力的一種方式。如果這也適用於存在外部受精的物種，還有待證明。

雖然本集致力於觀察這個問題和許多其他問題，但我相信這些文章通常屬於本文開頭部分提出的四個假定步驟，但需要注意的是，生物技術可能會在任何給定時間影響這些步驟中的一個或多個. 鑑於精子生物學涵蓋的範圍很廣，無論是在物種方面還是在相關的許多事件方面，本集都試圖將儘可能多的彙集在一起，同時將這些在三個一般研究領域串聯起來：（i ) 睾丸、精子及其環境；(ii) 生物技術和輔助生殖；(iii) 男性不育症的臨牀、實驗和流行病學研究。

在有性生殖中，生命始於兩個配子的融合。這是對我們來自哪裏的古老問題的最佳答案。瞭解精子的生命和時代就是了解我們生物起源的基礎，也是瞭解早期發育的門户。