實錘！溫度僅升高2℃，精子的DNA損傷就會增加25倍

2020-11-02 學術頭條

在生活中，我們常常會聽人說，精子會「中暑」，影響男性的生育能力，我們一定要讓精子保持冰涼舒爽的環境等等。


當然，這並不是謠言。此前，大量的研究，確實發現了高溫與精子質量和數量下降密切相關。然而，長期以來，人們一直不清楚為什麼高溫對精子的影響這麼大。


近日，來自美國俄勒岡大學分子生物學研究所的研究團隊發現，即使是溫度短暫升高 2℃，精子在減數分裂期間的 DNA 損傷也會增加 25 倍，並且男性的生育能力也會相應下降。


相關工作以 「Elevated Temperatures Cause Transposon-Associated DNA Damage in C. elegans Spermatocytes」 為題，發表在 Current Biology 雜誌上。

（來源：Current Biology）

對此，美國國家科學院的 Hawley 教授表示，「這是一項標誌性的研究，清楚地顯示了在分子水平，熱應激如何改變精子，導致生育能力的下降。」



為什麼脆弱的睪丸要長在體腔外？


廣大的男性朋友在成長過程中或多或少都會有過蛋蛋被暴擊的經歷，這種感覺相信很多廣大男性朋友終生難忘，而女性朋友可能也從男性臉上那痛苦的表情，體會到其中的滋味。


網絡上流傳著一個段子：一個人極限可以承受 45 dol（單位）的疼痛。但是當一個女人生孩子時候，要承受 57dol 的痛楚。大概就是碎 20 根骨頭的樣子。然而，如果一個男人被踢到蛋，那種痛楚將會達到 9000 dol，換算過來，就是同時分娩 160 個孩子，或者斷 3200 根骨頭。


雖然，這僅僅是一個段子，有些誇張，但是，當男人的蛋蛋突然受到「暴擊」時，這種痛苦絕對不會比生孩子要小的。這一點，大家可以從足球比賽上看得十分清楚。


每當面臨大力抽射飛來的足球時，這些球星不會捂住自己帥氣的臉龐，也不會護住自己高傲的頭顱，而是不約而同，不顧形象地捂住自己的蛋蛋。因為，他們清楚地知道，如果讓這一球踢到了蛋蛋，那麼整個賽季他們可能都無法繼續比賽了。


此前，甚至有案例報導，一名 17 歲的男子與工友打架，被猛踢蛋蛋部位一腳後，立即抱腹倒地，不省人事，搶救無效死亡。醫院鑑定為「神經源性休克猝死」，簡單地說就是疼死的。


說到這裡，大家可能會想，既然男人的蛋蛋這麼脆弱，為什麼不長在身體內，要長在身體外呢？


目前，普遍的觀點認為，男性的蛋蛋之所以長在體外，就是為了維持較低的溫度，保證精子的正常環境。男性睪丸的溫度在 34℃-35.5℃ 之間，才能產生大量健康的精子。如果睪丸的溫度達到或高於 36℃，一定會讓精子「中暑」，從而影響精子的質量，甚至造成男性不育。因此，蛋蛋才會長在外面，起到通風降溫的作用。


但是為什麼精子只能忍受 35℃ 呢？以人體為例，幾乎所有細胞都可以忍受37℃——正常體溫就是這麼高，連珍貴的卵子都不例外，為什麼源源不斷的精子卻要搞特殊化？


短暫的溫度升高也會嚴重損害精子的質量


為了尋找溫度升高影響精子能力的原因，Libuda 教授帶領的研究團隊，通過顯微鏡和二代基因組測序分別對正常條件下的精子以及熱處理後的精子進行觀察和基因分析。


結果發現，熱處理後的精子中，大量轉座子的位置發生了改變。轉座子是一種能夠進行自我複製，並能在生物染色體間移動的基因物質。它們具有擾亂被介入基因組成結構的潛在可能性，通過將自身插入到基因組其他位置來擾亂遺傳信息的表達，同時造成DNA損傷。

（來源：Pixabay）

此前的研究發現，正常情況下，無論是在精子還是普通細胞中，轉座子一般都處於沉默狀態，尤其是在精子發育過程中，為了保護後代遺傳的穩定性，轉座子一般會被抑制。


進一步研究發現，精子受熱後，大量的轉座子（是一類 DNA 序列，它們能夠在基因組中通過轉錄或逆轉錄，在內切酶的作用下，在其他基因座上出現）被激活，從而引發 DNA 損傷。在此次研究中，他們發現，溫度僅升高 2℃ 後精子 DNA 的損傷就增加了 25 倍，導致精子數量和質量的雙重下降。


對此，論文作者之一 Nicole A.Kurhanewicz 表示，「我們都知道精子對於溫度非常敏感，但一直不清楚其中的原因。現在我們發現，溫度升高後，精子基因組中的轉座子會變得活躍，影響染色體穩定性，從而導致精子質量的下降。」


最後，研究人員還表示，目前 36℃ 左右是人類精子最適宜的溫度，溫度升高引發的不孕不育也是我們目前的共識，這一研究更是直接找到了其中的原因。因此，為了大家精子的健康，儘量不要長時間泡澡、穿緊身衣、開車等等。


參考資料：
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(20)31420-2
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201023095855.htm

相關焦點

  • 溫度升高2℃,精子的DNA損傷就會增加25倍
    然而，長期以來，人們一直不清楚為什麼高溫對精子的影響這麼大。近日，來自美國俄勒岡大學分子生物學研究所的研究團隊發現，即使是溫度短暫升高 2℃，精子在減數分裂期間的 DNA 損傷也會增加 25 倍，並且男性的生育能力也會相應下降。
  • 溫度升高2℃，精子的DNA損傷就會增加25倍
    此前，大量的研究，確實發現了高溫與精子質量和數量下降密切相關。然而，長期以來，人們一直不清楚為什麼高溫對精子的影響這麼大。近日，來自美國俄勒岡大學分子生物學研究所的研究團隊發現，即使是溫度短暫升高 2℃，精子在減數分裂期間的 DNA 損傷也會增加 25 倍，並且男性的生育能力也會相應下降。
  • 實錘!溫度僅升高2℃,精子的DNA損傷就會增加25倍
    謝謝您的反饋，如果有主動聯繫我們的需要，請撥打以下熱線： 1、健康界APP、網站：17801368257（周一至周五 8：00-18：00） 2、健康界用戶及VIP會員：17801368257（周一至周日 8：00-18：00） 3、健康界學院、智庫：
  • 溫度升2℃，精子損傷增25倍
    研究人員介紹，精子對溫度波動十分敏感，睪丸溫度在34℃~35.5℃之間才能產生大量健康的精子，超過36℃則會影響精子質量，甚至造成男性不育。該項研究成員黛安娜·利布達表示，對人類和秀麗線蟲來說，溫度小幅升高就足以降低雄性的生育力。
  • 精子核DNA碎片率(DFI)與生育
    已有的前期研究顯示， 若男性精子核DNA碎片率（DFI） 超過30%, 其正常妊娠的概率會降低。研究表明， 隨著DFI升高，精子的正常功能會受到損傷，對精子遺傳物質的穩定性造成不良影響。左卡尼汀在體內微環境中可清除過多活性氧，使精子脫離氧化損傷，減少對精子遺傳物質的破壞。2、吸菸有國外研究顯示日均吸菸量大於20支或者有10年以上煙齡的男性，其精子DFI明顯高於非吸菸健康男性，其精子活力及精子正常形態率也明顯降低。
  • 「亞洲水塔」河流徑流總量隨溫度升高而增加全球變暖背景下 青藏...
    原標題：「亞洲水塔」河流徑流總量隨溫度升高而增加全球變暖背景下 青藏高原將會更「溼」◎劉曉倩 本報記者 陸成寬全球變暖背景下，青藏高原將變溼？當前的一項研究成果對此進行了「實錘」。13日，記者從第二次青藏高原綜合科學考察研究隊獲悉，基於觀測數據約束的地球系統模式，來自中科院青藏高原所等單位的研究人員對青藏高原降水和徑流的未來變化進行了預估，他們發現，在全球升溫2℃的情景下，青藏高原降水將持續增加，主要河流的徑流總量也將隨之增加。相關研究成果在線發表於《自然·氣候變化》雜誌上。青藏高原被譽為「亞洲水塔」，是亞洲眾多大江大河的發源地。
  • 怎麼提高精子質量
    關於精液常規檢查的標準，認為精液液化時間在15-30min屬於正常範圍，大於60min屬於精液液化異常；精液PH值正常在7.2-8之間；精子密度大於2千萬/ml，精子總數大於4千萬；a級精子比例大於25%或者a級精子和b級精子總數大於50%；染色後正常形態精子比例大於4%。　　怎麼提高精子質量？
  • 隨著大氣層逐漸變厚,火星溫度就會升高,冰層就會融化!
    隨著大氣層逐漸變厚，火星溫度就會升高，冰層就會融化！ 來源:科技看天下 原標題：隨著大氣層逐漸變厚，火星溫度就會升高
  • 「實錘」來了!全球變暖,青藏高原降水將持續增加
    「實錘」來了。13日，記者從第二次青藏高原綜合科學考察研究隊獲悉，基於觀測數據約束的地球系統模式，來自中科院青藏高原所等單位的研究人員對青藏高原降水和徑流的未來變化進行了預估，他們發現，在全球升溫2°C情景下，青藏高原降水將持續增加，主要河流的徑流總量也將隨之增加。相關研究成果在線發表於《自然氣候變化》雜誌上。
  • 揭秘:精子是從男體怎樣遊到女人身體的
    然而，精子從睪丸產生後就要經歷艱難的、比精子本身長度大無數倍的漫長路程才能從陰莖開口處排出體外。一個成熟的男人，每天要從睪丸的精曲小管中產生數以千萬計的不會活動的精子。在它們到達陰莖開口處之前，男性生殖系統各個結構為精子提供營養，創造舒適、優美的生存環境，讓它們在這種環境中成熟，並學會「遊泳」，培養成具有穿透卵子使卵子受精的能力。然後通過男女歡愉的性交活動，將精子射入陰道。
  • 拼顏值 精子長相好看更易受孕
    其實在顯微鏡下面，所有的精子看起來都跟小蝌蚪很像，但實際上，根據生物學的研究來看，每一個精子都是不一樣的。正常男性在每次性生活中射出的精子數以千萬計，然而這麼多的精子，真正能到達女性輸卵管壺腹部獲得與卵子接觸機會的精子往往只有極少數精英精子。由於卵子以及女性生殖道中存在各種機制選擇、淘汰精子，最後通常只有一條精子與卵子結合，完成受精。
  • 「一個鼻孔出氣」實錘，它們其實是輪班制的！奇怪的知識又增加了
    所以實錘來了，你每天都在&34;。是不是感覺奇怪的知識又增加了？他們擅長用有趣且短而精的科學故事引導讀者，在他們看來，知識應該是簡潔而有溫度的。捧腹大笑的一瞬間，奇怪的知識點又增加了！
  • 精子DNA碎片率高一定要做第三代試管嬰兒嗎?
    精子DNA碎片率高一定要做第三代試管嬰兒嗎?什麼是精子DNA碎片指數(DFI)?精子DNA碎片指數(DFI)就指斷裂成單鏈的DNA碎片佔整個精子DNA的比例。而檢查碎片率是個「反向邏輯」，大約是指如果無法檢測精子所攜帶染色體的完整性，不如檢測精液中有多少染色體碎片，畢竟這些碎片來自於精子內部。
  • 人體最愛的7個溫度,越活越健康,可惜很多人不知道
    體溫還會受多種因素影響,(1)女性會在排卵後體溫升高,一直持續至下次月經前,這與性激素分泌有關;(2)老人因新陳代謝減慢,體溫會偏低,因此要注意保暖;精神緊張、情緒激動時,體溫最多會升高2℃,此時可試著靜坐,體溫自然會降下來。20℃最佳室溫最佳室溫:20℃。
  • 有趣的精子:果蠅精子長度竟是人類1000倍
    二裂果蠅的精子。儘管捲成一團，但科學家還是對其長度進行了測量，發現伸開時長度可達5.8釐米，是二裂果蠅體長的20倍以上。　　老鼠一次射精能產生約950萬顆精子，每顆精子的長度約124微米；而大象一次能射出超過2000億顆精子，精子長度僅為56微米。來自曼徹斯特大學和蘇黎世大學的科學家對1000種不同的哺乳動物的精子長度、射精的精子數量進行了測量，並結合了睪丸重量，以及雄性和雌性的體重進行了分析。　　研究中採用的都是自然射精時產生的精子。
  • 實錘了!非牛頓流體,液體貓到底有多闊怕
    皮幾萬與李小璐的出軌事件已經實錘，除此之外廣大網友偷拍追蹤發現，貓咪確實是非牛頓流體，根據爆出的照片，這下真的也是實錘了！液體貓咪可大可小，可圓可扁，可長可寬。鑽進罐頭都是小菜一碟。據說溫度一高，貓咪就會化掉。化出來一對大長腿，感覺像p上去的一樣。貓咪是液體這下真的實錘了。這個流的有點長……這個肚子是化了吧，像裝滿了水一樣。
  • DNA損傷修復基因資料庫
    DNA損傷與修復是生命活動中的重要現象，據統計，每個體細胞每天會受到至少六萬次的DNA損傷，正是由於DNA損傷修復機制的存在，才能夠隨時糾正和修復這些損傷，保證生命活動的正常進行。如果DNA損傷沒有被正確修復，可能發生以下3種情況細胞衰老，加速細胞衰老進程細胞凋亡，DNA損傷過度無法修復時，會啟動凋亡程序來清除損傷的細胞細胞癌變，DNA損傷部分修復的情況下，細胞會出現各種基因組變異，累積到一定程度導致正常細胞癌變成為腫瘤細胞DNA
  • 你身邊不起眼的小動物，擁有世界最長精子，比自身長度長20倍
    近日，中、德、英三國古生物學者最近在1億年前的白堊紀緬甸琥珀中，發現了早期動物的精子。這是迄今人類發現的最早的動物精子，該精子長度大約長200微米，是人類精子長度的4倍左右！精子是動植物生育繁殖後代的重要物質，屬於一種生殖細胞，由雄性一方提供，通過與雌性一方提供的卵子結合，就可以孕育一個胚胎組織，產生一個新的生命。在精子的世界中，有很多有趣的事情，可能很多人都不知道。
  • 男人精子質量差怎麼辦?做好這4件事,或能早日喜當爹
    由於不良習慣的影響，有可能會導致男性精子質量降低，精子質量降低的時候男性的生育功能也會受到影響。因此，應該通過合理的方式提高精子質量，這樣男性才不容易出現生育功能受損的表現。那麼，男性精子質量降低有哪些方法可以緩解呢？
  • 其實精子最怕的是……大多男人都中招了
    根據世界衛生組織近10年的評估數據，與三四十年前相比，我國男性的精子密度從平均1億/毫升，大幅降至2000萬/毫升~4000萬/毫升，僅原來的1/4左右！精子密度下降，讓男性不育的發病率大大增加。隨著男性精液質量下降，越來越多人開始關心與精子有關的健康話題。