不育症患者性激素水平与精子DNA完整性相关性研究
文章导读:选取该院收治男性不育症患者75例作为研究对象,测定血清性激素中FSH,LH,TTE的含量,进行分组分析,并行精子DNA碎片率检测(DFI),分析三种性激素水平与精子DFI之间相关性。结果:对男性不育症患者血清中FSH、LH、TTE三种性激素进行Spearman相关分析可知,患者血清FSH水平与LH水平呈正相关(r=0.510,P<0.001);多元线性回归分析显示,FSH、LH及TTE与DFI呈负相关(R2=0.899, F=132.898, P<0.001)。 |
近年来,男性不育症的患病率呈增长趋势,在我国,大约50%夫妻不育因素与男性相关。传统的精液分析无法全面诊断和评价男性不育,精子DNA碎片率检查作为精液常规检测的重要补充,目前已应用于临床实验室;而精子生成及成熟过程中,生殖激素发挥重要作用。血清性激素水平与男性不育症密切相关。国外文献报道,男性性激素水平对精子DNA完整性有较大影响,目前国内文章鲜见报道,本研究将对其进行探讨,以期对男性不育症诊治提供新思路。
1 材料与方法
1.1 研究对象
收集2015年5月至2016年5月在本院住院及门诊治疗的男性不育症患者156例,均知情同意本研究,年龄22~36(27.64±3.46)岁,病程0.5~6.5(2.20 ±1.47)年。研究对象纳入标准:(1)明确诊断为男性不育症;(2) 查体及彩色多普勒超声检查未发现明显睾丸、附睾、输精管异常以及精索静脉曲张;(3)女方均经妇科相关检查,内分泌测定等排除女方不孕因素。研究对象剔除标准:⑴体重失调(BMI值<17或>30kg/m2)、无精子症、外生殖器先天性疾病、泌尿道外伤及感染、睾丸萎缩等影响生育的疾病;(2)正在或曾经使用过外源性性激素者。最后选取研究对象75例。
1.2 仪器及试剂
血清性激素中卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)、睾酮(TTE)的测定利用放射免疫法(RIA)测定,试剂盒购自天津德普生物技术和医学产品有限公司。精子DNA碎片率检测采用精子DNA碎片染色试剂盒(瑞-吉染色法),购自安徽安科生物工程(集团)股份有限公司。
1.3 方法
性激素检测:抽取上述我院就诊病人清晨空腹静脉血3.0mL,4000r/min离心5min,取血清,利用放射免疫法(RIA)测定血清性激素中FSH、LH、TTE。精子DNA碎片率检测:采用精子染色质扩散实验(SCD)法。在我院产前诊断中心取精室通过手淫法留取精液于干燥清洁取精杯中置37℃恒温水浴箱,将液化后的新鲜精液通过凝乳液化、混合精子、制片、变性、裂解、染色、镜检,DNA完整的精子在经过变性和去核蛋白后经染色可扩散形成特征性的光晕,而DNA不完整的精子不会产生这种特征性的光晕。用电子光学显微镜40倍物镜下拍照,计数200个精子,观察精子光晕大小。计算DNA损伤精子数和精子总数的比例,即精子DNA碎片指数(DFI)。
1.4 统计学分析
数据采用EpiData 3.1软件进行双份录入,逻辑校对后生成数据库;应用SPSS22.0软件进行一般描述性分析、Spearman相关分析、非参数检验、多元线性回归分析。
2 结果
2.1 男性不育症患者血清性激素中FSH、LH 和TTE水平
男性不育症患者血清性激素中,FSH水平范围在0.75~18.75mIU/mL之间,平均值为(6.57±3.21)mIU/mL,FSH在正常参考范围内的患者约占总数的66.67%,32%的患者高于正常参考范围。LH水平波动在0.76~12.56mIU/mL之间,平均值为(5.83±2.83)mIU/mL,89.33%的患者在正常参考范围内,9.33%的患者高于正常值。TTE水平范围在2.89~26.78mIU/mL之间,平均值为14.18±6.83mIU/mL,其中70.67%的患者均在正常参考范围内。
2.2 不育症患者血清FSH、LH与TTE相关性
研究患者血清性激素FSH与LH水平呈正相关(r=0.510,P<0.001);但是FSH水平与TTE水平(r=0.173,P=0.137)、LH水平与TTE水平(r =0.073,P =0.532)之间相关性无统计学意义。
2.3 DFI(%)在不同FSH,LH和TTE水平的分布
据Kruskal-Wallis H Test检验,FSH(χ2=49.663,P<0.001)与LH(χ2=21.189,P<0.001)低于正常、正常、高于正常三组间DFI%存在显著性差异。据Mann-Whitney U Test 检验,TTE(U=6.784,P<0.001)低于正常与正常组间DFI%存在显著性差异。FSH与LH正常值范围内的患者DFI≤15%所占比例分别为24%、41.8%,高于正常范围FSH及LH患者DFI≤15%所占比例分别为95.8%、100%,TTE正常值范围内患者DFI≤15%所占比例为56.6%,TTE低于正常范围患者占54.5%,DFI水平介于15%~30%之间的;提示在FSH、LH和TTE在低于正常水平的情况下,精子DNA碎片率增加。
2.4 不育患者FSH、LH及TTE激素水平与DFI(%)相关性
散点图表明,在FSH与LH,TTE三种激素水平极低时,DFI值较高,随着三种激素水平的增高DFI值呈下降趋势。以DFI值为因变量,三种激素水平作自变量进行多元线性回归分析,可知FSH、LH、TTE三种性激素与DFI呈负相关,三个因素总共可解释因变量为(89.90%)(R2=0.899, F=132.898,P<0.001)。
3 讨论
在下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)中,垂体在下丘脑分泌的促性腺激素释放激素(GnRH)作用下分泌性激素FSH和LH。FSH在精子发生的后期与其特异性受体结合,在TTE的参与下使次级精母细胞发育成精子细胞,最终形成精子。LH主要促进睾丸间质细胞增生,刺激其合成和分泌TTE,供生精需要,三种性激素协调作用影响精子的生成。精子DNA损伤相关影响因素中,精子发生和成熟障碍可能是最隐秘的原因,性腺轴在精子发生、发展过程中起重要作用,现如今许多研究结果表明,男性性激素紊乱及氧化应激会影响精子生成,从而导致男性不育症的发生。精子DNA在卵子受精过程中起重要作用,它作为父代遗传信息的重要载体,其完整性对正常受精起到至关重要的作用。如果受损的精子与卵子结合,随后的胚胎和胎儿发育受影响,可导致反复流产的出现,增加后代不育可能。Ruvolo等通过性激素FSH单次剂量150IU,1周3次,至少3个月的治疗后,DFI小于15%患者中,治疗亦未见明显效果,而在DFI大于15%患者中,DFI显著降低。Palomba等对36名特发性不育症患者进行高纯度FSH治疗后,DFI水平亦显著降低。Abbasihormoz等进行动物实验结果显示: 与野生型小鼠相比,卵泡刺激素受体基因敲除小鼠所表达的精子核精氨酸和睾酮水平低下,细胞核鱼精蛋白含量降低, 生殖力能力受损, 且DNA损伤更严重。Colacurci等证实,给予90d重组人促卵泡生成素(rFSH)制剂治疗的特发性不育患者,其精子DFI水平显著下降。为研究精子发生及成熟过程与精子DNA碎片率之间的关系,Smit等将睾丸体积、FSH水平、抑制素-B进行多元线性回归分析表明,精子DNA碎片率与FSH水平密切相关。与既往研究相比,本文研究结果表明,FSH、LH及TTE水平低于正常范围的情况下,精子DNA碎片率较高。一些研究者采用补充FSH疗法来治疗不育症,这可能与FSH可以阻止精子细胞凋亡的机制,降低染色体损伤,减少DNA碎片率有关。同时,Richthoff等的一项研究结果表明,游离睾酮与精子DFI呈负相关,与我们研究结果相一致。影响精子DNA碎片率完整性的相关因素有很多,与精子DNA氧化应激、染色体异常、环境因素、生活方式及男性生殖系统疾病等相关。精子碎片化生成机制及其相关影响因素的诸多研究目前尚无定论。
本文研究证实精子碎片率与FSH、LH、TTE呈负相关,可能是造成男性生育力下降的机制之一,其损伤机制及分子机理尚需进一步体内外实验证实。另外,本研究在选择研究对象时可能存在未有效鉴别和剔除其他可变因素,需要进一步大样本量证实。
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