如何优化男性与女性的生育力
How to Optimize Fertility in Males & Females
In-depth read · Key ideas, reasoning, and examples, organized by topic.
§01为什么生育力被视为不只是受孕问题
讨论开篇指出,生育力与每个人都有关,因为每个人的发育都始于卵子与精子的结合。讨论区分了发生在体内的受精,即体内受精(in vivo),以及体外受精(in vitro)后再进行植入的过程。核心问题不仅是受精如何发生,还包括生殖细胞如何发育,以及如何获得参与受精的能力。月经周期、精子生成以及卵子与精子的相互作用,构成了这一解释的框架。
开篇还提出,生殖生物学的意义不止于受孕。讨论认为,月经周期与大脑、身体、行为及心理都有关系。随后,讨论将生育力与活力和长寿联系起来,并明确区分了后两者:增强活力的事物可能损害长寿。讨论提出,优化生育力所涉及的机制可能同时有助于活力和长寿。这在此处是一项宽泛的框架性主张;本节选尚未提供研究来证实,优化生育力能够使活力或寿命达到最大程度。
节目预告的讨论范围包括行为实践、营养、补充剂、针灸,以及用于应对大脑、垂体或性腺——即卵巢和睾丸——中激素或神经递质生成不足的处方药。讨论称,针灸在生育力方面有相当不错的数据支持,但本段没有展示这些数据。这些内容是对整期节目的预告,并非本节选已经评估过的干预措施。开篇还将播客与讲述者在斯坦福大学的教学和研究工作区分开来,说明其目标是免费向大众提供科学信息,并在开始讲解生物学之前致谢赞助商。
§02生殖系与后天获得性状传递的局限
生物学解释从遗传开始:生殖产生的后代包含父母双方贡献的遗传物质,讨论将其描述为基因各有一半来自父母。为解释这一过程,讨论区分了体细胞与生殖系;在这里的表述中,体细胞涵盖身体内除卵子和精子之外的细胞。讨论明确指出,生殖系一词与感染无关。它在此处的意义在于遗传物质的代际传递。
这一对比的重点是,个人经历如何影响其自身身体,以及这些影响与传给后代的内容有何区别。讨论以运动、减轻压力和青春期为例,说明这些过程可以改变体细胞的线粒体功能、激素水平或基因表达。青春期的变化包括体毛和面部毛发生长、声音变低以及乳房发育。讨论认为,这些变化并不意味着卵子和精子中可遗传的基因组成会被改写,从而让后代获得相应的后天性状;通过运动变得更强壮就是其中的例子。
在将生殖系细胞描述为受到保护的同时,讨论也承认可能发生有害变化,以此限定这一说法。化学物质暴露可能使卵子或精子中的DNA发生突变;在讨论称稍后会涉及的某些情况下,胚胎也可能多获得一条染色体。讨论将这些可能性与通过特定行为改变生殖系基因、从而改善后代的说法区分开来。因此,本段将这种保护描述为阻止后天获得的改善传给后代的一道屏障,同时也承认,生殖细胞的遗传物质仍可能发生改变或分配错误。
§03卵子储备与受精中的染色体数量关系
讨论用一个储藏库的比喻引入女性这一侧的生殖过程:在胚胎发育期间形成的一批未成熟卵细胞储备。讨论称,女性出生时就已经拥有一生中会有的卵子,此后不会再生成更多卵子。讨论强调,这些细胞尚未成熟,因为它们形成于青春期之前。这里还指出了一个之后会变得重要的区别:卵子是一个细胞,而卵泡不能与卵子混为一谈,尽管网络内容和临床交流中有时会将两个词混用。本节选尚未完整解释卵泡是什么。
在解释染色体时,讨论介绍了二倍体细胞与单倍体细胞:前者含有23对染色体,后者含有一套共23条染色体。在对女性未成熟卵子储备的描述中,这23对包括22对常染色体和一对X染色体。讨论将染色体描述为经过包装的DNA,其中包含形成身体各类细胞及一个新个体所需的遗传信息。反复强调染色体成对存在,是为核心问题作铺垫:在卵子的遗传贡献能够与精子的遗传贡献结合之前,卵子必须减少其染色体数目。
讨论称,一个精子携带23条染色体:22条常染色体和一条性染色体,后者可以是X或Y。讨论将携带X染色体的精子与女性后代相联系,将携带Y染色体的精子与男性后代相联系。讨论还简略概述了性分化,将Y染色体上的基因描述为抑制女性生殖器发育并促成男性生殖器发育,并对比了阴蒂与阴茎、卵巢与睾丸。这里明确只是简短的旁述;身体和大脑性分化的详细解释被留到其他节目中。
贯穿这一部分的解释是,卵子和精子必须各自贡献一套共23条染色体,并在物理上结合。减少卵子的染色体数目,并不意味着丢弃编号1至11或12至23的染色体;预期的结果是保留编号1至23的全部染色体,但每一对只保留其中一条。这里存在一处内部措辞不一致:有一句将结合后的结果描述为父母各贡献23对染色体,而前后的解释则反复明确,每位亲本贡献的是23条单独的染色体。后者才是本段用来解释胚胎如何结合母方与父方遗传物质的模型。
讨论从这一生殖目的出发介绍排卵周期和月经周期:让一个未成熟卵子做好准备,减少其染色体数目,使其能够与精子相遇并融合,此后形成的细胞可以进一步产生多个胚胎细胞。青春期使这些周期的启动成为可能。在这个阶段,讨论确立的是整体逻辑,而不是详述卵子成熟或染色体分离每一步发生的时间。
§04青春期:受抑制的激素系统解除限制
接下来的问题是什么控制青春期。在解释机制之前,讨论提醒,术语可能使这一主题变得难以理解:经期、月经和初潮有时会被混用,但它们并不完全相同,就像卵子和卵泡有时也被混为一谈。随后,讨论介绍了已观察到的女性青春期提前这一历史趋势,同时提醒,仅凭时间提前本身,并不能证明正在发生有害的事情。
所提出的控制系统始于下丘脑,讨论将这一脑结构的位置描述为大致在口腔顶部的上方。下丘脑与垂体进行沟通;垂体是位于脑底部附近、能够释放激素的腺体,分为前叶和后叶。按照讨论的说法,在青春期之前,涉及神经递质GABA的抑制性信号会压制下丘脑中的某些神经元,否则这些神经元就会释放促性腺激素释放激素,简称GnRH。因此,无论男性还是女性,青春期在启动之前都被描述为一个受到主动抑制的过程。
讨论将褪黑素介绍为另一种可能的抑制来源,并明确作了物种方面的限定:至少在某些物种中,褪黑素会抑制青春期启动,而在人类中,人们认为它至少也起到部分作用。讨论对比了青春期之前相对持续的褪黑素释放,以及青春期之后在夜间黑暗阶段的释放。讨论将褪黑素视为青春期通常不会在四五岁就开始的一个可能因素,同时强调,与GABA有关的神经机制也参与其中。这里没有提供支持性研究,也没有定量估计褪黑素的作用大小。
体脂提供了另一个可能的信号。讨论解释,积累的脂肪会释放瘦素,瘦素经血液循环运输、穿过血脑屏障,并能够激活下丘脑中释放GnRH的神经元。讨论提出,与30年或40年前、尤其是100年前相比,女性在更小年龄就积累更多脂肪,或许有助于解释青春期提前。不过,讨论将这一可能性与肥胖就是原因的结论区分开来:营养改善也可能使足够的脂肪储备更早积累起来,而不必达到肥胖程度。
§05青春期提前:所报告的趋势与尚未解决的原因
所介绍的历史证据来自各国对女性青春期时间的记录,包括始于19世纪50年代的数据集,以及覆盖大约1900年至1990年的其他数据。就美国而言,讨论称,1900年或1903年前后的平均初潮年龄约为14岁,而1990年为11岁。这些数字被用来说明青春期时间出现了明显提前。讲述者表示会提供数据链接,但来源段落本身并未包含该链接或研究方法。
其他报告的比较也指向同样的方向。挪威的平均年龄被描述为1850年的17岁和1970年的13岁。英国规模较小的数据集据称显示,1940年为13岁半,1970年更接近13岁,此后仍有下降趋势;讨论指出,这些数据并未持续记录到2022年。对于德国和芬兰,所报告的平均年龄从1870年的16岁半降至1940年的13岁半。
这些都是平均值,本段明确保留了个体差异。讨论提到,有些女孩在10岁或11岁、甚至可能在9岁进入青春期,另一些则在13岁或14岁、甚至可能在16岁或17岁进入青春期。讨论认为,所引用地区的历史趋势是明确的,但其中的原因仍未得到解决。进食过量和肥胖是可能的解释,营养改善及更容易获得优质食物也是。记录展示了时间上的变化,但本节选并未提供能够区分这些竞争性解释或确定变化后果的证据。
§06感觉输入的影响与GnRH–LH–FSH通路
讨论进一步加入行为和心理社会因素,并强调最引人注目的观察来自动物。讨论区分了能够被有意识感知的气味,与据称在无意识感知状态下发挥作用的信息素,并明确指出,信息素对人类的作用存在争议。在这一背景下,讨论报告了动物研究发现及一些人类证据,提示青春期前的女性如果没有经常接触父亲的气味,那么接触具有生殖能力的男性的气味,可能使青春期提前。所描述的暴露持续时间为连续数天,也可能短至几小时。
所提出的缓冲作用涉及经常接触生父的气味;讨论并未将共同居住视为必要条件。讨论提出,无亲缘关系男性的气味可能促使青春期提前,而父亲的气味可能至少部分抵消这种影响。其机制仍不确定,可能涉及气味、信息素,也可能是其他因素。讨论还明确反对据此建议阻止女儿接触处于生殖年龄的男性。这里要表达的是,社会性知觉输入能够影响神经和激素系统,但将其推论到人类时需要保持相当谨慎。
解释随后回到共同的激素通路。在发育的某个阶段——这里描述为如今通常在11至15岁左右,但存在差异——下丘脑释放GnRH所受到的抑制会解除。GnRH激活垂体前叶的细胞,促使垂体释放黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH)。讨论强调,这两种激素对男性和女性都很重要。从下丘脑到垂体的这一顺序,是讨论青春期时间之后继续沿用的核心框架。
LH和FSH随血液运输,讨论将激素介绍为影响细胞特性及基因表达的信号,也提到细胞表面信号。紧接着的说明介绍它们在卵巢中推动卵泡成熟和排卵的作用,随后又解释LH促进睾丸睾酮生成,以及FSH与支持细胞支持精子发生的关系。这些是来源中提出的机制,并非另行完成的临床核验。
§07激素协调卵子成熟与着床条件
讨论首先提出了一个贯穿后续生殖生物学解释的原则:激素的作用取决于它到达哪些细胞。催乳素可以通过作用于乳腺组织来调节乳汁的生成和分泌,讨论称这种情况在男性中也可能罕见地发生。它还作用于参与性欲调节的脑区;讨论将射精后催乳素升高描述为决定男性不应期、并暂时阻止勃起的因素。雌激素同样会影响乳房组织和皮肤,但在两者中产生的结果不同。黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH)也遵循同样的原则:它们的作用会因靶器官是卵巢还是睾丸而有所不同。
对于卵巢,讨论梳理了一个从青春期持续运行至绝经的系统,并将绝经描述为卵巢中未成熟卵子储备的耗尽。这一系统协调两项任务:使卵子成熟,并选出一个可能受精的卵子;同时准备好一个可供受精卵着床和发育的环境。受精需要将卵子的23条染色体与精子的23条染色体结合起来。讨论在指代这一更广泛的生殖过程时,将排卵周期和月经周期交替使用,同时把它与月经本身区分开来——月经是未发生受精时子宫内膜的脱落。
§08周期长度、波动与日历比较的局限
讨论否定了每个月经周期都持续28天的说法。它将28天作为平均值,描述了21至35天的周期,并指出也存在更短或更长的周期,但较为少见。讲述者表示,在与专注于生育问题的妇产科医生交流时了解到,与周期长短本身相比,周期忽长忽短的不规律模式可能更值得关注。从一贯23天的周期变为30天的周期,并不一定被视为出现问题的信号。
讨论认为更值得关注的例子是反复变化:一个月21天,下个月30天,再下个月17天。即使每次周期都处于所述的21至35天范围内,月与月之间较大的波动也可能值得重视。讨论建议就这类模式咨询妇产科医生,因为它们可能提示数种不同问题。本段没有指出某个特定诊断,也没有确定多大的变化才具有重要意义的数值阈值。
讨论还质疑月经周期与月亮周期之间存在因果联系的说法。它将所述平均28天的月经周期与所述28天的月亮周期并列比较,但认为时长相近并不能确立因果关系。讨论另外断言,月亮周期可能影响人类行为的某些方面,月亮周期也与海洋潮汐周期有关;不过,这两项说法都没有被用作月亮驱动月经的证据。讨论对月经与月亮之间因果关系的否定十分明确,但最后也承认讲述者知识的局限,并邀请他人提供相反数据。所提供的段落没有列出支持性研究。
§09卵泡募集、选择与卵子的染色体贡献
卵巢储备被描述为一个储藏库,其中的未成熟卵子位于卵泡内;卵泡是为成熟过程提供环境的小型球状结构。LH和FSH通过卵巢丰富的血液供应到达卵巢。其中,FSH会刺激一部分卵泡离开储备状态并开始成熟。卵泡期由这一过程得名。周期第一天是上一周期之后开始出血的第一天;在用作示例的28天周期中,卵泡期大约为第1至14天。由于实际周期长度存在差异,讨论反复强调这些日期只是近似值。
在这一早期阶段,LH也以相对较低的水平存在,但解释的重点是FSH和卵泡成熟。随着卵泡及其中的卵子发育,它们成为激素生成系统的一部分,推动这一过程继续进行。通常,一个含有卵子的卵泡会被选中并继续发育。讨论明确表示,选择机制尚未解决:成熟得更快可能是原因之一,也可能是某种尚未完全理解的其他特性决定了哪个卵泡能够胜出。其他正在发育的卵泡会退化并死亡,不会回到卵巢储备中。
随后,讨论追踪了卵子为在受精时贡献一套染色体而必须经历的染色体含量减少过程。它描述了一个最初含23对染色体的二倍体卵子,称染色体由叫作纺锤体的结构进行物理分离,分离出的物质周围形成细胞膜,随后排出一个极体,极体之后会退化。所描述的最终目标是一个含23条染色体的单倍体卵子:22条常染色体和一条性染色体,后者被描述为几乎肯定是X。接着,卵子被描述为从卵巢释放并进入输卵管。
染色体解释中存在术语不一致,限制了对其中各步骤进行字面理解的程度。在描述两套各23条染色体已经分开之后,讨论有时又将分离或排出的一套称为23对;稍后还用成对这一说法来描述单倍体卵子。贯穿始终的核心主张是,卵子最终必须贡献一套共23条染色体。本段提供的是口头描述,而不是能够解决这些不一致的证据,也没有给出染色体减数过程完整而明确的时间顺序。
§10雌激素反馈如何帮助周期走向排卵
雌激素将卵巢发育与垂体处的反馈联系起来。讨论将这一调节比作连接着加热器的泳池温度计:如果目标温度是70度,而水温为60度,就应持续加热,直到达到目标后再关闭。这里没有说明温标。将这一比喻用于激素时,它说明的是负反馈:某种激素会抑制上游信号,而这些信号原本会刺激更多激素生成。讨论称,在卵泡期,雌激素处于相对较低但并非为零的水平,会限制LH和FSH的释放。
Keep reading as a member.
You've read the free preview. Become a member to read the rest, with side-by-side reading and downloads where available.