王靜 吳躍華 徐仙
精子產(chǎn)生于睪丸,睪丸“待在”舒適的“涼房”里——陰囊。陰囊懸垂于體外,且隨環(huán)境溫度的變化具有“升降”功能,為睪丸調(diào)節(jié)適宜的溫度。精子的產(chǎn)生對局部溫度的需求極為苛刻,睪丸溫度在34~35.5℃時適合精子的產(chǎn)生,過高或過低都會降低精子的產(chǎn)量及質(zhì)量。當(dāng)溫度升高至37~38qC時,精子的產(chǎn)生會中斷;當(dāng)達到40℃時,將直接“殺死”精原細胞。正常生理情況下,當(dāng)溫度升高時,陰囊皮膚松弛、變薄,“涼房主人”下垂,遠離身體,加強散熱,使“涼房”溫度維持在適宜水平,這就是為什么睪丸是人體非常重要卻“外掛”體外的器官。
但目前一些不良的生活習(xí)慣嚴(yán)重威脅精子的生存環(huán)境:①桑拿、熱水浴、蒸汽房,使睪丸接受高溫“炙烤”;②穿緊身褲、久坐等束縛“涼房”的升降功能,而且使精索靜脈曲張的發(fā)生概率增加,局部高溫“烤”驗;③高溫作業(yè)者,如廚師、司機等職業(yè),長期的高溫工作環(huán)境,使“涼房”變“溫室”。
雖然精子喜涼,但是過冷也是一種“挑戰(zhàn)”。
精子冷凍技術(shù)在人類輔助生殖中得到廣泛應(yīng)用,讓精子在冰天雪地中處于“熟睡”狀態(tài)。目前“二代試管嬰兒”技術(shù)給嚴(yán)重的少弱精子癥和梗阻性無精癥患者帶來生育希望;非梗阻性無精子癥患者主要是通過顯微睪丸精子抽提術(shù)獲得少量睪丸精子,雖然數(shù)量稀少,活力較差,但是對患者而言卻是極其珍貴的“生育資源”,可將這些微量精子冷凍保存,實施人類輔助生殖技術(shù)助孕治療。不僅幫助其實現(xiàn)生育的愿望,還能避免因反復(fù)睪丸穿刺取精造成的身體和心理的痛苦。
但經(jīng)過超低溫凍存后,再復(fù)蘇時的精子數(shù)量減少,受精能力也下降,因為在精子凍存過程中存在致命的細胞“冷休克”和冰晶現(xiàn)象。
由于精子在冷凍及復(fù)蘇過程中冰晶形成、氧化一還原反應(yīng)失衡和生物大分子改變,細胞經(jīng)受化學(xué)、滲透、熱能和機械沖擊的損害,導(dǎo)致精子超微結(jié)構(gòu)甚至DNA損傷,使復(fù)蘇后存活率和活力均降低。為減輕或避免冷凍過程中對精子的損傷,冷凍“保護劑”應(yīng)運而生。冷凍保護劑、激活劑及冷凍載體對“微量”精子的凍存尤為重要。精液冷凍保存技術(shù)的應(yīng)用已有200多年歷史,從最初甘油作為精子細胞冷凍保護劑的特性被偶然發(fā)現(xiàn),到采用二甲亞砜冷凍卵母細胞使人類首次妊娠,冷凍保護劑的臨床研究一直都在“長征”路上。
1776年科學(xué)家最早研究了冰雪對人類精子的影響。100年以后,發(fā)現(xiàn)人類精子經(jīng)過-15qC冷凍后仍有部分存活,并首次提出“人類精子庫”,最初的設(shè)想是為戰(zhàn)爭犧牲士兵的遺孀進行人工授精,直到1949年冷凍保護劑——甘油的發(fā)現(xiàn),人類精子冷凍技術(shù)才逐漸成熟并走向臨床。1954年,科學(xué)家利用干冰(-79℃)凍存精子,復(fù)蘇后為5名婦女實施人工授精,并成功分娩3名健康嬰兒。隨后將精子冷凍保存于液氮(-196℃)中,冷凍技術(shù)在不斷探索中發(fā)展。
目前,冷凍方法主要有慢速冷凍、快速冷凍和玻璃化冷凍,玻璃化冷凍由于冷凍速度快,冷凍過程中減少冰晶的產(chǎn)生,從而減輕細胞損傷,成為目前微量精子冷凍保存的最佳方法。因此,精子凍存技術(shù)也已成了男性的常規(guī)“生殖保險”。
隨著科技的發(fā)展,環(huán)境問題日益突出,生活節(jié)奏的加快,婚育觀念的轉(zhuǎn)變,男性生育能力逐年下降,新生兒的出生率呈“斷崖式”下跌。男性生育力保存不僅局限于個人、家庭,更是關(guān)乎社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展的重要議題。
男性生育力保存的“適應(yīng)證”:①腫瘤患者的生殖保護,在手術(shù)、放化療、免疫調(diào)節(jié)等治療前預(yù)先凍存精子;②接受輔助生殖技術(shù)助孕的部分特殊人群,如夫妻兩地分居或女方取卵日而男方取精困難者;③某些疾病,如重度少弱精子癥、無精子癥、不射精、逆行射精等;④高危職業(yè)人群,如軍人、警察、消防員,以及長期在高輻射、高溫環(huán)境下工作的人員等;⑤兒童生育力保存。生育力下降的趨勢已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)嚴(yán)重影響人口健康及生活質(zhì)量的重大醫(yī)學(xué)難題,尤其針對年輕的癌癥患者、職業(yè)暴露和推遲生育的群體等。
綜上所述,精子對溫度變化極為敏感,溫度增高會影響其活力從而降低生殖能力;同時精子也很脆弱,不良的生活方式及精子生存環(huán)境的細微改變都可能對精子造成“致命傷”。人們普遍認為男性“身強力壯”,“爸”氣十足,但隨著地球生存環(huán)境的生態(tài)危機的演變,人類生育力整體降低趨勢的蔓延和加劇,男性生育力保存的“綠色家園”行動也勢在必行。