PQQ的抗氧化作用对男性精子有何作用?

原标题：PQQ的抗氧化作用对男性精子有何作用?

近年来，不孕不育逐渐成为困扰很多孕龄夫妇的一大问题，据世界卫生组织的统计，由男性引起的不育占40%以上。而引起男性不育症的原因很多，比如不科学的生活方式、吸烟酗酒、生殖道感染与精索静脉曲张等。近年来国内、外研究证实 ，精液的氧化应激(oxidative stress，os)是造成男性不育的重要原因之一。

氧自由基的由来

活性氧(reactive oxygen species，ROS)是由精子在氧化代谢中产生的一种活性氧基团的总称在生殖系统中，少量持续的ROS是精子受精、获能等生理过程所必需的，起了重要作用。然而，过高的ROS水平会引起氧化应激从而损伤机体的氧化防御系统，导致生物分子如脂质、核酸和蛋白质的损伤，造成降低精子质量下降与男性不育。精液中活性氧的主要来源是人类精液中多形核白细胞(WBC) 和精子自身，精液中过氧化物酶阳性的白细胞大量存在于前列腺和精囊中。白细胞产生ROS的能力依赖于它的激活，这种激活来源于各种刺激,包括炎症和感染。白细胞的髓过氧化酶系统被激活,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸( NADPH )的产生增加，导致呼吸爆发,引发大量的ROS生成能力；其次，精子线粒体通过呼吸链电子漏途径，线粒体产生大量超氧阴离子，并通过链式反应形成对机体有损伤作用的活性氧。

氧化应激反应如何影响精子质量？

精子质膜及精子线粒体膜富含多聚不饱和脂肪酸（PUFA），并具有多个双键，这些双键是维持精子 膜流动性所必需的，脂质对受精过程中精卵识别和膜的融合、精子与顶体的融合及精子膜上去能物质的清除都有十分重要作用。由于高浓度不饱和脂肪酸极易受自由基的攻击，引发的氧化应激能够催化脂质过氧化反应，PUFA含有被亚甲基分离的两条双链,亚甲基中的C-H键较为脆弱，在.OH和02的进攻下,从脂肪酸侧链甲烯碳中夺取氢原子可启动脂质的过氧化,脂肪酸侧链中双键数目越多越容易失去氢原子,使整个的双链发生重组,生成更稳定的脂质过氧化物,这种脂质过氧化物如果与金属离子(如铁或铜离子)通过Haber-Weiss反应产生.OH ,再引发脂质过氧化链式反应,能继续损伤细胞膜甚至整个细胞。同时,膜结构完整性的破坏使膜通透性增加，失去对参与精子运动调控的胞内离子浓度的调节能力，从而导致ATP产生下降,精子运动能力减弱甚至丧失，严重的会导致精子细胞的死亡，进而引发少弱精的发生。此外，高水平的ROS会破坏精子的顶体反应,影响精子与卵细胞膜融合的能力，造成难育与不孕不育的发生。

如何应对氧化应激对精子细胞的伤害？

在男性生殖系统中,具有多种保护精子对抗ROS损伤作用的抗氧化酶和抗氧化物。附睾是精子成熟和储存的部位,也是生殖道中保护精子对抗氧化损伤的重要部位。目前已发现有多种抗氧化物和抗氧化酶的mRNA分布于附睾中。机体中的抗氧化酶起着最重要的抗氧化的防御作用,主要有SOD、各种如GPX、CAT等过氧化物酶。这些酶不但协同防止ROS的损伤效应,而且相互间还起着保护作用。02●能灭活CAT和GPX ,而SOD能使02●歧化生成H202 , H2O2能灭活CuZn-SOD ,而CAT和GPX则能催化H202生成H20和02。SOD保护CAT和GPX免受02灭活,同时CAT和GPX保护CuZn-SOD不被H2O2灭活。因此,一旦在这相互保护系统中某一成员的减弱或减少，人体的抗氧化能力也会随之下降。对这个问题我们就需要外源性补充影响抗氧化剂帮助进行提升人体的抗氧化能力，促进人体抗氧化系统的动态平衡，保护精子细胞免受氧自由基与氧化应激的伤害。

PQQ如何帮助提高精子抗氧化能力？

PQQ 是一种氧化还原活性邻醌，可通过半醌中间体还原成吡咯喹啉醌醇。 已有研究表明，PQQ具有较强的稳定性，可作为多种有机底物到分子氧（O2 )有效电子转移的催化剂。近年来的研究表面，PQQ是一种有效的非酶抗氧化剂，其还原形式（吡咯喹啉喹啉，PQQH2）可直接消除活性氧（超氧阴离子、过氧化氢和脂质自由基），用PQQH可2具有比维生素C高7.4倍的清除能力。PQQ可以保护线粒体DNA免受氧化应激诱导的脂质过氧化，通过激活 cAMP 反应元件结合蛋白（ CREB) 和PGC-1α 促进细胞内线粒体合成，抑制蛋白质羰基形成和线粒体呼吸链失活，提高线粒体中柠檬酸合酶（CS)和细胞色素 C 氧化酶（CCO)活性，减少线粒体功能失常引起的细胞损伤。另一方面，PQQ可以通过刺激过氧化物酶体增殖物激活受体的PGC-1α和Nrf2-ARE信号通路来增加抗氧化酶活性，从而帮助提高精子细胞的抗氧化能力，进一步帮助改善男性少弱精问题。