生儿育女技巧：X精子和Y精子的区别：应激反应

多项研究在氧化应激（Agarwal等，2014）以及身体，环境和职业应激（Aitken，2014；Barazani等，2014）的背景下研究了男性不育的病因。精子是最早出现应激反应的细胞（Gharagozloo和Aitken，2011）。在MEDLINE数据库中，在2001年至今的200,000篇文章中提到了“氧化应激”一词，其中有1800篇以上的文章集中在精子上。

应激期间X和Y精子反应的潜在机制仍不清楚。由于X和Y精子的染色体含量不同，它们对应激的反应也可能不同。Alminana等（2014）报道了X和Y精子中线粒体DNA产生细胞内活性氧（ROS）时的差异不显著，并得出结论，X和Y精子之间DNA含量的微小变化不足以对应激产生差异性反应。其他研究者也得出了类似的结论（Ward和Coffey，1991）。

哺乳动物的精子即使在运动能力和形态正常的情况下，也不能在适应生殖道环境之前使卵母细胞受精（Kwon等人，2014b ; Rahman等人，2017b，2019）。女性生殖道的不同部分（例如子宫，子宫管交界处和输卵管）经过专门设计，只能选择功能成熟的精子进行受精（Holt和Fazeli，2010年）。一旦精子到达输卵管，他们暂时会附加于输卵管峡部的上皮细胞上，并在排卵之前经历获能（拉赫曼等人，2015，2016）。

获能是女性生殖道或体外专业培养基中精子发生复杂分子、生化和生理变化的过程，是受精的先决条件（Salicioni等，2007 ; Visconti，2012 ; Kwon等，2015）。因此，精子在受精前进行预培养是必不可少的，因为X和Y精子的获能时间可能会有所不同，这取决于它们的遗传组成。

Perez-Crespo等（2008）报告指出，小鼠X和Y精子对升高温度的反应不一样。此外，他们证明，在交配当天受到阴囊热刺激的雄性小鼠与雌性小鼠交配会产生更多的雌性幼崽。与在38.5℃下孵育的精子相比，在40℃下孵育4h的牛精子进行人工授精时，性别比也发生了变化（即雌性后代数量增加）（Hendricks等，2009）。同样，Lechniak等（2003）报道，当牛精子预孵育24小时后，雌性胚泡显着增加。

根据这些发现，最近通过体外实验设计，我们还证明了人Y精子在体外比X精子更易受培养条件的变化而引起的应激的影响（You 等，2017）。相反，Iwata等（2008）报道牛透明质酸与精子一起孵育1小时和5小时分别产生了56.4％和67.3％的雄性胚胎，从而歪曲了预期的1:1比例。因此，可以假设精子暴露于外部应力下会导致它们的生存期不同。然而，尚不清楚应激是否为X或Y精子提供选择性的生存优势。

最近的研究报道了暴露于较高水平的环境化学物质（特别是干扰内分泌的化学物质——EDs）下的人类后代的性别比例发生变化（Van Larebeke等，2008 ; Mcdonald等，2014 ; Song等，2018; You等，2018）。EDs会干扰人体激素的生物合成和代谢，并可能影响细胞的生理和繁殖（Anway等，2005）。Mocarelli等（2000）报告说，父亲血清中2,3,7,8-四氯二苯并二恶英（TCDD或二恶英）的增加会升高女婴的概率。小鼠精子体外暴露于TCDD降低了Y精子的生存能力（You等，2018），从而潜在地改变胚胎的雌雄比例。这些发现与另一项研究（Ryan等，2002）一致，在该研究中，男性暴露在大量的TCDD下导致女孩出生率增加。多项针对人类和动物的研究已经报道了不同EDs的作用相似（Garry等，2002；Ikeda等，2005；Ishihara等，2007；Terrell等，2011）。尽管有少数例外，例如，暴露于多氯联苯与男孩出生增加有关（Bonefeld-Jorgensen等人，2001）。

大多数发现表明，处于应激环境中的男性更有可能生女孩（XX），而不是男孩（XY），这是因为X精子的DNA含量高于Y精子。尽管如此，两种细胞类型之间的特定应激反应机制仍然不清楚，需要进一步研究。

这些研究也从另一个方面证实了一个假设，就是X精子的生存能力确实比Y 精子要强，所以当外部环境变得比较严酷时，X精子能够勉强生存，而Y精子则容易死亡，从而导致女孩比例上升，这可能也和生物策略有关：少量雄性可以使很多雌性受孕，而雌性少，则种群容易绝种（对种群来说，很多雄性是多余的？）！