捐献精子志愿者精子合格率不到20%？损精背后的生物学原理
2023/2/13 11:29:18 生命科学教育
近日，我国多地人类精子库发出倡议书招募志愿者，而发此倡议的原因是由于国内多个地区不孕不育比例高达15%，其中40%是男性精子问题导致的，许多生殖中心用精的夫妇需要排队1-2年。各地区人类精子库对志愿者的报名条件略有不同，常见的有年龄要求，一般是20-40周岁，也有要求是20-45周岁的；有身高要求，如要求165cm以上，也有要求168cm、170cm以上的；有学历要求，比如要求高中学历以上，也有要求大专及以上学历等；有身体状态的要求，如无明显脱发、色盲、色弱、无重度近视(视力<600度)、乙肝等。在具体捐精流程中，医生还会了解你抽烟喝酒等情况。设置这些报名条件必然是为了能够筛选优质的精子进入人类精子库，这些条件为何会影响精子质量呢？
年龄经研究发现，随着年龄的增大，精子质量会下降。精子质量可由精子总活力[运动活跃型精子(PR)+非运动活跃型精子(NP)]、PR、路径速度(VAP)、直线速度(VSL)、曲线速度(VCL)、直线精子活力等数据进行评估。我国首都医科大学最新研究数据如下：
出现这样现象的原因主要有两方面，一是年龄增长一些生殖器官器可能会发生实质性改变；二是随着年龄的增大，男性暴露环境危险因素(如吸烟、饮酒、职业暴露等)和患影响生殖功能疾病的可能性增加，这些原因会直接导致精液质量下降[1]。
身高人教版生物学必修2中讲到，人的身高是由多个基因来决定的，其中每个基因都会对身高有一定的影响，同时，后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用。经近年来的遗传学研究发现，遗传因素对对身高影响的差异更大，和身高相关的关键基因有：生长激素及其受体基因，脑垂体转录因子基因，生长激素信号途径相关基因，生长板、软骨、骨骼生长和发育的相关基因等，现已发现了180 个与身高相关的遗传位点，这些位点对人群身高差异的影响为 10%，还发现了697个与身高相关的遗传变异位点，这些位点能够解释约20%的身高表型变异[2]。
智商精子库对于学历的要求或许仅是出于方便考量是否有正常的智商，但学历不能遗传也不能和智商画等号。人的智力和精神活动是受遗传和环境因素共同作用的，二者的影响程度尚无统一结果，有研究认为后天养育决定了智商，也有研究认为智商受到遗传的影响更大，还有数据表明在不同的年龄阶段受到遗传和环境的影响程度不同[3]。总之，智商会受到遗传的影响是肯定的，但是究竟能够占多少比重还没有确定的研究成果。
脱发雄激素性脱发目前被认为是一种多基因遗传性疾病，许多学者认为，位于X染色体上的一个雄激素受体基因的变异可能与该疾病相关。除此以外，还有几个位于常染色体上的基因与雄激素性脱发相关，如第5、7、18和20号染色体上的相关基因。一般认为，男性脱发与父系遗传相关，但已有研究证实与母系遗传也有相关性，但父系遗传因素比母系遗传因素更容易导致脱发的发生。脱发的平均发病年龄有遗传史者为25岁，无遗传史者为27岁，所以若有相关遗传史，则应该在25岁之前就对脱发进行早期干预和控制[4]。
色觉人类视网膜能感受红绿紫三种颜色，感受不全三种颜色是色盲(色盲有多种)，对颜色的感受度低是色弱。色盲和色弱都是伴X遗传病，当色弱和色盲在基因型上同时出现时色弱基因为显性性状。某家系遗传系谱图如下图(其中B为正常基因，B-为色弱基因，b为色盲基因)[5]：
近视众所周知的近视成因均与近距离作业、阅读习惯、学业负担、户外活动等环境因素相关，但其实近视的病因非常复杂，现有的证据表明环境因素和遗传因素均参与了近视的发生和发展，而两者所发挥的具体作用仍不明确。也有研究表明，中低度近视是多因素疾病，遗传和环境因素共同发挥作用；而高度近视的病因中遗传因素起着相当重要的作用，环境因素在其中的作用目前尚存在争议。
抽烟人教版生物学必修2中提到，吸烟会使人的体细胞内DNA甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。更有研究发现，男性吸烟者的精子活力降低，精子中DNA的甲基化水平明显升高。从表观遗传学的角度来看，甲基化修饰虽然没有改变基因的碱基序列，但这种修饰可抑制基因的表达，进而对表型产生影响，还可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。以上是从捐精条件上来分析背后的生物学原理，但近日热搜榜上“大学生志愿者精子合格率不到20%”这一条却让人大跌眼镜，从捐献条件来看，大学生应该大都符合上述条件，那为何合格率还会这么低呢？在正式捐精前，人类精子库会要求对捐精志愿者做二十多项的检查，满足以上最初的志愿者条件只是底线，最终还是要看精子质量。除了遗传因素以外，环境对于精子质量的影响也是非常巨大的。比如陕西省人类精子库工作人员回应，如果志愿者遵守捐精的相关注意事项有备而来，据统计通过率可达到70%-80%。这些注意事项有提前禁欲3-7天，不熬夜，不酗酒，饮食清淡等。熬夜可能造成性激素功能下降，抽烟会提高精子形态异常的百分率，酒精会造成精子的头端破裂，尾端卷缩等，这些都会直接影响精子质量。可见，戒烟戒酒少熬夜，保身保精保后代!
参考文献：[1]张圣强.年龄、精液pH值与成年男性精子质量指标的关系[J].中国计划生育学杂志,2022,30(06):1315-1317+1322.[2]陈开旭,王为兰,张富春,郑秀芬.人类身高的遗传学研究进展[J].遗传,2015,37(08):741-755.DOI:10.16288/j.yczz.15-082.[3]胡小梅,傅一笑,马兴顺,侯枭,周颖清,朱文芬,蒙华庆,贾璐,覃青,邓伟,李涛,王英诚.遗传对儿童青少年智力发育影响的双生子研究[J].重庆医学,2014,43(04):394-395+398.[4]雷鸣,冯苏云,王继萍.男性雄激素性脱发患者遗传特征分析[J].西部医学,2018,30(07):1029-1031+1036.[5]吴明祥.通过调查探讨色盲、色弱与正常色觉的遗传关系[J].生物学通报,2010,45(12):19.
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