| 单词 | 微量元素与生殖 |
| 释义 | 【微量元素与生殖】 拼译：trace elements and reprodution 人体几乎含有周期表中以及自然界存在的所有元素。微量元素在体内含量极微，在不同器官和组织中的含量有很大的差别，按生物学作用可分为两大类：一类是已被确认为维持机体正常生命活动不可缺少的必需微量元素；另一类的生理作用尚不清楚。必需微量元素在各种酶系统中起催化作用，为激素和维生素必需成分或辅助因子，因而与性功能、性激素的分泌和生殖系统疾病密切相关，某些微量元素代谢的紊乱可导致不育。 1850年德卡特勒法吉(M．A．Quatrefages)报告重金属离子具有杀精子作用。1个多世纪以后，怀特(I．G．White)在研究水的重金属污染时，分析了铜、锌等7种离子对人的、公羊的、牛的和狗的精子活动力的影响。自1869年劳林(J．Raulin)发现锌与生物生长发育有关，提出微量元素“必需性”概念以后，对人和高等哺乳动物必需微量元素的发现逐渐增多。进入20世纪30年代，世界各地发生一系列原因不明的人与家畜的地方病，在寻找病因中都发现与微量元素有关。在锌对人和高等哺乳动物体内功能作用的研究中，注意到锌对男性生殖系统功能的影响。近年研究资料表明，锌主要影响睾丸间质细胞功能，同时伴有铜、锰、镁和硒的含量异常，从而影响酶系统使睾酮的合成降低。自50年代开始，由于对环境污染及其测试技术的发展和应用，如原子吸收分光光度计、中子活化探针及电子探针等的应用，明显提高测试的灵敏度和精确度，可以直接测定体液，组织、细胞和亚细胞内的元素浓度及分布，为深入研究元素的生物学作用提供了重要条件。自70年代以来认识到，动物和人类的生殖过程及其功能除受神经内分泌的调节外，微量元素在生殖过程的各种功能的维持和调节中也起着重要的作用，目前研究较多的微量元素是锌、铜、锰、硒、铁等。中国从80年代对微量元素与男性生殖功能进行较多的研究，且着重于男性不育症与微量元素关系和女性应用宫内节育器的铜环中铜对杀精子作用的研究。由于现代测试技术的发展，目前已知人体含有的元素超过105种，按含量可分为常量元素和微量元素两大类。常量元素包括氧、碳、氢、氮等11种，占人体元素构成总量的99．95%。微量元素在正常人体内均不足人体总重量的万分之一，均在低浓度情况下具有生物学的作用，它的需要量均以毫克或微克计。微量元素在体内的分布呈极不均匀性，不同元素含量差别可达数个数量级，同一元素在不同组织和器官中的含量也有很大的差别。现已确定锌、铜、硒、铁、锰等都是特殊金属酶的必需成分，是生殖内分泌的各种激素的合成和释放的必需成分或辅助因子，又是精液中的重要生化成分，对维持精子生存环境的稳定有重要的意义。微量元素直接参与精子的构成，对精子的成熟、运动、获能及顶体反应等一系列生理功能产生影响。锌主要与蛋白质结合，参与多种酶的合成，是多种脱氢酶的活性成分。锌与DNA的复制、RNA的转录和前列腺素的合成有关。缺锌时，锌金属酶活性降低，促性腺激素释放和睾酮合成减少，甚至影响丘脑－垂体－性腺轴功能活动的协调，使男性性腺和副性腺功能紊乱，进而使性腺蛋白质合成和生长受影响而致生殖器官发育不良、性功能紊乱、第2性征发育不良。对锌代谢、锌与前列腺功能及生殖系统功能关系的研究发现，锌直接参与精子的生成、成熟、激活和获能过程，锌能延缓精子细胞膜的脂质氧化，维持细胞膜结构的稳定性和生理通透性，使精子有良好的活动力。锌及其氧化物能有效抑制精子酵解和氧化过程，使精子活动减缓，精子在射精过程中吸收精液中的锌(主要来自前列腺液)与胞核染色质的巯基结合，使染色质免于过早解聚，而有利于精卵结合。同样的，女性缺锌会影响卵巢的功能和卵母细胞成熟，影响FSH／LH的合成和分泌。在妊娠期，胎儿生长发育需要锌，缺锌可致胎儿出生缺陷，易使致畸物质发挥作用。锌与乳腺的乳汁生物合成有关。铜是细胞色素氧化酶等特殊金属氧化酶的主要成分，参与体内多种生化代谢过程。铜可直接作用于垂体，使其释放促甲状腺激素、促黄体激素、生长激素和促肾上腺皮质激素。铜存在于男性生殖系统的不同组织及其分泌物中。铜可抑制精子的氧化酵解过程，影响精子的存活率、活动度和穿透宫颈粘液的能力，高浓度的铜离子可导致精子制动和死亡。1968年，季珀(J．A．Zipper)首先制出铜宫内节育器取得良好的避孕效果。1973年兰迪斯(L．Randic)报告，在妇女月经周期中宫颈粘液中铜的含量，以排卵期含量最低(3．20μg／100mg)，有利于精子穿透宫颈粘液进入子宫，而排卵前期，和后期铜含量都高于排卵期分别为7．03和19．35μg／100mg。由铜宫内节育器释放的铜离子可提高宫颈粘液的浓度和和子宫内粘液的浓度，使精子穿透宫颈粘液时受阻，甚至杀死精子而达到避孕目的。铜与胎盘的功能有关，低水平铜与铜蓝蛋白使胎盘功能不足，使胎儿在宫内死亡或先兆流产；相反，在妊娠毒血症时出现血铜升高。铁是细胞色素酶、过氧化氢酶等的必需成分，具有重要生理功能。铁与锌互有颉颃作用，铁可维持人体生殖内分泌功能，影响脑垂体促性腺激素的释放，精浆中铁的含量与精子密度呈正相关，但铁过多，可导致睾丸曲细精管的固有膜中出现大量铁粒沉积，阻碍睾丸的生精功能。锰是丙酮酸脱羧酶、精氨酸酶和脯氨酸酶的活性基因或辅助因子，参与氧化还原、磷酸化过程和维生素的合成。锰缺乏可直接影响鼠和兔精子的成熟，曲细精管出现退行性病变，引起精子数量减少，输精管退化，副性器官萎缩，性欲低下，使动物不育。硒是组成各种谷胱甘肽过氧化物酶的重要元素，可阻止不饱和脂肪酸的氧化。精浆中的硒主要来自前列腺，可消除过氧化物对精子活动力的影响。硒是多种对精子有毒元素如镉、铅、铜的颉颃剂，可防止它们对生殖系统的毒害作用，精液中硒浓度与精子密度呈正相关，硒过多或不足均对生育功能不利；硒过多使雌性动物生育能力明显受损；慢性硒不足，可致动物精子尾部发生缺陷，精子活动力下降，明显影响生殖功能。微量元素不仅具有重要的生理功能，而且和生殖有密切的关系，它们在人体的代谢过程和相互作用中，各自以独特的方式参与生理生化过程，彼此间有协同、颉颃和置换等极复杂的作用。某些元素的减少或增加都可导致不育，这些复杂的关系，给研究工作带来困难，但也是人们进行探索的新领域。对于人和动物的正常者和不育者的血浆及精液中元素值的测定和比较，由于近年来测试技术的飞速发展，采用较灵敏的分析技术，很大程度上消除了分析中的污染来源，使元素的正常值有所降低，甚至下降几个数量级，因此，必须做些修正工作。微量元素对生殖系统的作用机理还不完全清楚，也有待今后进一步的探索，为抗生育的研究及不育的诊断和治疗开辟新的途径。【参考文献】：1 Randic L，Musacchio I，Epstein J．Biol Reprod．，1973，8(4)：95～98．2 Pleban P A，Meid，Wortham J W E．Clin Chem．，1982，28(12)：1593～1598．3 Stanwell-Smith R．Fertal Steril，1983，40(5)：670～6774 吴小侯．国外医学(泌尿系统分册)，1986，6(1)：11～145 张秀成，贾丽莉．国外医学(计划生育分册)，1990，9(3)：143～1466 Bedwal R S．Nair N．Malhur R S Trace Elem Med．，1991，8(2)：89～100(中国计划生育委员会科学技术研究所翁礼桐副研究员撰) |
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