卵子质量改善及抗氧化剂

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发表于 2022-11-17

自从辅助生殖技术的出现，排卵障碍、内分泌异常、盆腔炎性疾病等不孕患者的生育难题得到了很大程度的解决。但高龄妇女的助孕结局一直不尽人意，近几十年的研究结果提示导致高龄女性生育能力下降的主要因素是卵子老化。线粒体是卵子内含量最多的细胞器，能产生ATP和多种生物合成量，同时参与细胞内多种生命活动过程，如维持钙离子稳态、胞内信号传导、细胞凋亡、细胞代谢等。

线粒体在产生ATP的同时伴随着ROS的产生。正常情况下，机体内氧化水平和抗氧化水平处于一种动态平衡中。研究表明，适量的ROS参与卵泡发育、卵子成熟、排卵、黄体生成和卵泡闭锁等生理活动过程。机体内ROS与抗氧化剂之间的动态平衡对卵子正常生长发育有着重要的作用，机体的抗氧化能力随着年龄增长而减弱，随之面临的是ROS 的积累。过多ROS可破坏线粒体内膜的极性孔，导致钙离子和细胞色素C外流，造成线粒体膜电位消失，线粒体凋亡程序启动导致减数分裂周期停滞和细胞凋亡，在胚胎中则表现为卵裂球溶解及细胞碎片增多。

另外，高浓度ROS抑制钠钙交换体和钙离子信号分子钙调蛋白活性，导致内质网钙池储存钙离子减少而细胞质中钙离子增加，打破原有的钙离子稳态平衡，最终致使卵子凋亡。研究报道，与形态正常的胚胎相比，出现细胞碎片的胚胎中ATP和ROS水平显著升高；对小鼠ＭⅡ期卵进行光致敏造成线粒体损伤后，后续的胚胎发育及胎鼠的出生率均受到影响。

氧化应激的定义：在稳态水平上，各种活性氧的生成提高超过机体的抗氧化防御能力，是一种对细胞有毒害的病理性生物化学反应。氧化应激起源于反应性的氧化物与生物抗氧化剂间平衡的破坏，造成活性氧浓度升高。而高浓度活性氧会破坏细胞的DNA、蛋白质和脂类，致使细胞基因、结构及功能受损，甚至导致细胞死亡。

许多不同的生殖状态下都存在氧化应激状态，如子宫内膜异位症、卵子发生、卵母细胞成熟、输卵管积水、弱精症、死精症及精子DNA损伤等。氧化应激是导致胚胎发育缺陷的因素之一。此外，氧化应激还可能作用于移植后的胚胎而影响着床。辅助生殖技术（assisted reproductive techniques，ART）过程中的体外操作不能模拟真实的体内生理条件，且多种因素都可能导致氧化应激的产生及增加，从而影响ART结局。

活性氧（reactive oxygn spies，ROS）是包括氧离子、自由基和过氧化物的一组反应性氧化物，产生于细胞内或细胞外的各种环境因素，是人类生殖道中的低浓度中间产物。其特点是：因具有核外不匹配对电子的存在而十分活跃。活性氧能与任何分子发生氧化反应，从而改变后者的结构及功能。活性氧可被精细的含有酶（氧化氢酶、过氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶或还原酶等）的防御系统以及多种非酶类抗氧化剂（维生素 A、C 和 E，丙酮酸盐，谷胱甘肽，牛磺酸与亚牛磺酸）中和。生理条件下，活性氧与抗氧化剂之间保持着稳态，避免向活性氧方向的转化并阻止氧化应激状态的发生。