應激事件後精子性能變化與改善大揭秘

科羅拉多大學安舒茨醫學校區的研究人員領導的一項研究表明,應激事件後會出現由應激引起的精子活力變化,而非在應激期間,而且還能改善精子性能。

這一發現對於理解應激如何影響生殖過程、改善胎兒發育結果至關重要。

在過去的五十年中,精液質量顯著下降,這與環境壓力因素相伴發生。

這項新研究明確了應激如何影響精子通過女性生殖系統使卵子受精的(活力)能力。

研究人員觀察到了細胞外囊泡(EVs)的變化,細胞外囊泡是從男性生殖道釋放出的小顆粒,在精子發育和成熟過程中發揮作用。

“我們的研究結果表明,在感知到壓力後,精子活力出現了顯著的、與時間相關的增加,”特蕾西·貝爾博士說,她是主要作者,同時也是科羅拉多大學安舒茨分校盧德曼中心安舒茨基金會所資助的婦女身心綜合健康研究的主席。

“這種壓力過後精子功能改善的時機,可能從進化角度而言有利於提高出生率,特別是在諸如新冠疫情期間所經歷的那些充滿挑戰的時期之後。”

研究在男性身上和動物模型中都開展了。在這兩種情況下,壓力誘導的細胞外囊泡增強了精子活力和線粒體呼吸,線粒體呼吸是爲細胞的生化反應提供動力所需要的化學能。

“想象一下,你有一輛汽車正在費力地爬上陡峭的山坡。當發動機受壓時,汽車的效率會降低。然而,多加點油,就能提升整體性能,駕駛也會更平穩。就像你的汽車在壓力下變得更高效一樣,通過適當的調整,當存在壓力誘導因素時,細胞會提高其能量產生和運動,”尼克勒·穆恩博士說道,她是該論文的第一作者,也是科羅拉多大學安舒茨分校的學生,並且是研究團隊的一員。

由於在人類和動物模型裡的結果相同,這些發現表明這可能是跨物種的普遍應對機制,這或許能爲更廣泛的生殖健康影響提供一些見解。

雖然這項研究側重於男性,但研究人員強調了探索壓力怎樣影響生育過程中雙方的重要性。此外,研究人員最終感興趣的是這些差異如何影響胎兒發育,尤其是大腦。

“應激對生殖細胞、生育能力的影響,以及父母應激經歷跨代傳遞的潛在機制,目前還未被充分理解,”醫學博士尼爾·埃珀森(Neill Epperson)說道,他是科羅拉多大學精神病學系的教授兼系主任,也是貝爾在這些研究中的合作伙伴。

“通過繼續爲這些試驗招募參與者,並開展全面的應激評估工作,以及實驗室正在進行的工作,我們旨在更深入地瞭解過去的應激源如何影響未來的後代。”

貝爾重申,提高對於應激如何影響生殖這一方面的認識至關重要。

“由於壓力在日常生活中頗爲常見,瞭解其對生殖和發育的影響,對於提升生育能力以及應對瀕危物種更廣泛的生態影響而言至關重要,”貝爾說。

該團隊正在開展更多研究,重點在於弄清楚壓力信息怎樣傳遞到細胞外囊泡中以及這會如何影響受精。他們還在探究其對大腦發育的影響。另外,他們將展開一項試驗研究來對這個模型進行測試,並進一步探究細胞外囊泡和精液中精子之間的關係。