什么样的精子才能正常受精？

什么样的精子才能正常受精？

精子和卵子受精是一项类似的马拉松运动。数亿个精子奔向卵子，直到它们奔向卵子。“最快最强”第一个到达终点，让卵子受精；在这个过程中，有许多认知误解，包括“男人多老都有生育能力”这些观点真的是这样吗？让我们来看看：

误解1高精子量是为了应对多雄竞争

从强大的显微镜可以看出，人类的平均射精量（约半茶匙）含有约2.5亿个精子。研究表明，当男性精液含量小于1亿时，怀孕率就会下降。显然，人类一次射出的一半精子是正常生育所需要的。

精子竞争是大多数人多数人接受的解释，就像买彩票一样，你买得越多，你就越有机会被选中。这一理论认为，自然选择驱动精子数量的增加就像一场军备竞赛，而受精就是这场比赛的奖励。

精子竞争的例子在动物世界里无处不在。为什么需要这么多精子？唯一可行的解释是它与遗传变异有关。伯明翰大学生物学家杰克在40多年前发表的几篇很少引用的论文中·科恩（JackCohen）需要注意的是，精子数量与精子生成过程中的染色体拷贝数有关。在减数分裂产生性细胞的过程中，染色体通过交叉交换交换大量物质。柯恩发现，在每个物种产生精子的过程中，交叉次数增加，精子数量也增加。交叉增加了变异，这是自然选择的基本原料。就像抽奖一样，需要打印足够的彩票来匹配可用的数字，精子生产过程也需要足够的精子来匹配不同的基因组合。

误解2精子在整个过程中“游泳”

事实上，当人类精子通过子宫和输卵管时，它们被动地随波逐流地运输了相当长的距离。你可能没想到，哺乳动物的精子大小往往与体型成反比，老鼠精子比鲸鱼精子长。也许老鼠精子真的可以自己游到卵子，但鲸鱼精子不能在没有其他帮助的情况下游到100倍的雌性生殖道。没有精子奥林匹克竞赛！

事实上，在人类平均每次射出的2.5亿个精子中，只有数百个能到达输卵管高处的受精地点。精子通过女性生殖道的过程更像是一门具有挑战性的军事障碍训练课程，而不是一场标准的短程游泳比赛。随着精子向上移动，数量逐渐减少，最终受精时只有不到100万精子被卵子包围。任何生理异常的精子都会逐渐消失，卵子周围的幸存者都是随机的完整精子。

误区3雌性生殖道被动接受精子

在接近卵子的过程中，精子需要面临许多挑战。许多精子甚至没有到达宫颈。阴道内的酸性环境使精子无法在那里长期存活。许多逃离阴道的精子在穿过宫颈时会陷入粘液，有缺陷的精子会被困住。此外，成千上万的精子被移到一个叫做隐窝的侧通道中，在那里它们可以存放几天。相对较少的精子直接穿过子宫腔，进入输卵管时数量进一步减少。进入输卵管后，精子暂时受到内壁的约束，只有少量能脱离并接近卵子。

我们一直在说，让卵子受精的精子就像奥运冠军，这让我们很容易忽视一个问题：射精可能含有太多的精子。如果包围卵子的精子太多，多精子受精的风险就会增加。多精子受精偶尔发生在人类身上，尤其是当父亲的精子太多时。两个精子受精最常见的结果是胚胎细胞含有69条染色体，而不是通常的46条染色体。这是致命的，通常会导致流产。虽然有些人可以活到出生，但很快就会早逝。由于多精子受精的结果是致命的，女性生殖道进化出一系列障碍，严格限制卵子周围的精子数量。

当辅助生殖受损或不孕时，多精子受精是一个实际需要考虑的问题。例如，最早的人工授精标准程序是将精液引入阴道，然后发展为子宫输精（IUI）。将精液直接引入子宫可以绕过减少精子数量的宫颈。临床数据分析显示，2000万精子（不到平均射精量的十分之一）足以达到常规妊娠率。

体外人工受精（IVF）精子量更为重要。精子与卵子直接接触玻璃试管，绕过阴道与卵子之间的所有天然过滤器。IVF在早期发育阶段，人们会使用过多的精子，希望最大限度地提高受精成功率——这是可以理解的，但人们忽视了自然过程，5万到50万的高精子量使成功率越来越低。为了达到最佳受精率，卵子周围只有2.5万个精子。IUI与IVF多精受精和流产的风险可能会增加。

多精受精可能导致胚胎发育异常

多精子受精的可能性也为精子量的进化提供了一个新的视角，因为它涉及到生物学中常见的平衡。如果雄性直接竞争，自然选择会导致精子量的增加，也会导致女性生殖道进化相应的机制，以限制卵子周围的精子量。在混合交配的灵长类动物（如黑猩猩）中，雌性输卵管长度的增加减少了雄性精子量的增加，这可能是卵子对精子量的限制。这也表明，女性在受精过程中并不像人们通常认为的那样被动。

误解4精子竞赛，“最强最快”者获胜

人们总是相信在受精过程中有一些选择，这样最强最快的精子就能赢，进入卵子。但事实上，这样的选择很难出现。DNA它是紧密结合的，几乎是结晶的。如何从外部检测其特性？小鼠的研究表明，没有选择精子中含有Y染色体或X染色体。因此，人类受精似乎更像是一项拥有2.5亿张彩票的巨型彩票活动。对于健康的精子来说，卵子受精是因为运气好。

精子进入卵子，也许只是运气好，精子的其他特征也需要解释。例如，为什么人类精液中含有大量畸形精子，如双尾、小头等明显缺陷？“神风精子”假设这些哑弹精子在竞争中起着不同的作用，比如阻断甚至杀死其他男性的精子。然而，这一假设被证明是错误的。

证据表明，许多精子在女性生殖道存放了几天。长期以来，人们一直认为人类精子只能在女性生殖道存活两天。然而，越来越多的证据表明，精子可以完全存活至少五天。现在研究人员认为精子可以存活10天甚至更长时间。

误区5男性生育能力不会随年龄而衰弱

与女性在更年期突然失去生育能力不同，许多人认为男性到老年都有生育能力。然而，大量的证据表明，男性的精子数量和质量会随着年龄的增长而下降。此外，最近的一项研究表明，突变在精子中的积累速度子快四倍。也就是说，老年男性的精液实际上充满了风险。

在工业社会中，妇女的第一个生育年龄逐渐增加，生殖问题也随之而来。许多人把冷冻卵子手术作为解决方案，但它非常有侵入性和昂贵。随着男性年龄的增长，生殖问题很少被提及。事实上，储存年轻男性的精液供将来使用，这是一种减少老年夫妇生殖问题的方法，不仅有效，而且成本和侵入性要低得多。