冷冻精子的寿命

问题:我是人类性课程的教育者。一个学生问我一个有趣的问题,我不确定该如何回答。既然我们知道精子可以在女性体内存活约72个小时,那么如何通过冷冻使精子保持活力呢?

答:在适当的情况下,精子可以长期存活。在女性体内,我们认为72小时是正确的,但支持该估计的数据尚不确定。在实验室中,只要将精子从精液中取出并放置在更具营养的环境中,它们就可以存活5天或更长时间。精液中含有许多酶,这些酶先凝结然后液化。液体的这种变化可使射精的精子**初留在阴道中,但随后随着精液变得更多液体而游出。这些酶会在数小时内迅速破坏所有不能从精液中游出的精子。

精子在体内成熟大约需要72天。在此过程的**后14天中,精子非常活跃并可以游泳。他们在离开男人的身体之前还活着很长时间。

在冷冻过程中,精子被冷却到非常低的零温度(负196摄氏度)。在该温度下,所有生物活性均被有效停止。精细胞没有代谢或消耗其能量储备。它们确实处于悬浮动画中。细菌或其他微生物无法以任何方式攻击或降解精子,因为它们也无法在如此低的温度下发挥作用。一切都搁置了。

生物学家认为,只要温度保持适当,长期保存的正确冷冻细胞就可以**保存。据认为,持续暴露于正常水平的背景辐射是**可能导致生存能力丧失的因素,而且这种作用难以衡量。在1970年代进行的研究显示,冷冻的小鼠胚胎暴露于相当于2000年的背景辐射中,表明对后代没有可测量的诱变作用。

冷冻生物学是一门相对较新的科学,而人类生育疗法仍然较新。因此,在人类中,冷冻精子或胚胎没有长期结果。少数报告显示冷冻了12-15年的胚胎所生的婴儿。纽约的一对夫妇在2005年从精子中生了一个孩子,这个孩子已经被保存了28年。冷冻用于家畜物种的精子的记录更长,因为1950年代冷冻的样品仍然可行。

用于冷冻的过程非常**,当细胞单独存在(例如精子)或小组很小(例如胚胎)时,效果**佳。较大数量的细胞,组织或什至整个人体无法冷冻并随后解冻。当前不可能冷冻和融化整个卵巢或肾脏。

为了成功冷冻细胞,我们**除去细胞水(冷冻过程中的水膨胀会使细胞破裂),并用防冻剂代替细胞内部的水。这是通过在抗冻液中孵育细胞来完成的。水和防冻剂通过简单的渗透过程交换。在像卵巢这样的复杂组织中,没有办法这么容易地将所有细胞中的水分排出体外,因此整个卵巢都无法冷冻。但是,如果将卵巢切成小块,则可以提取更多的水。据报道以这种方式冷冻卵巢碎片取得了一些成功。

以下学生实验演示了冻结的挑战。将整个桃子放入冰箱冷藏24小时,然后将其解冻,看看有什么烂摊子。但是,如果您将桃切成薄片并与糖混合15分钟(糖会从细胞中吸出水),则可以非常成功地将桃子冷冻。如果正确使用该技术,则可以使桃子(或精子)保持更短的时间。