不育男性不同影响因素与精子质量参数的关系研究
文章导读:选择2014年1月至2015年12月来院就诊的男性不育患者510例,测量患者身高体重,进行问卷调查,并结合计算机辅助精液分析系统(CASA)及试剂盒对精液液化时间、pH值、精液浓度、精子活率活力、精子形态和精子DNA碎片化指数(DNA fragmentation index,DFI)等参数进行分析。结果:按照BMI标准分组后显示低体重组、超重组、肥胖组、重度肥胖组在精子浓度、精子活率、精子正常形态率、精子DFI指数方面与标准体重组比较均有降低或升高的趋势,且差异显著,有统计学意义(P<0.05);不良生活习惯(如长期吸烟、酗酒、熬夜)和某些特殊职业(高温、辐射和挥发性化学物质)及男性泌尿生殖系统炎症感染等因素对精液质量下降影响较大,差异显著,有统计学意义(P<0.05);个别组在精液液化时间、精液量及精液pH方面存在差异,有统计学意义(P<0.05)。 |
男性不育主要通过精液常规检查、精子形态学和DFI指数等指标来进行判断。近年来,有研究指出10%~15%的育龄夫妇存在不孕不育问题,而男性不育占其中的30%~40%。精液质量的下降,往往和饮食结构、生活方式及习惯、环境等因素有关,有研究表明超重及肥胖、不良生活习惯、高温辐射、尿路炎症及感染等与成年男性不育症密切相关。本研究对来我院门诊就诊的262例男性不育患者的BMI指数、不良生活习惯、特殊工作环境、泌尿系统炎症感染与精子质量参数的关系进行分析,以探究造成男性不育的关键性因素,为后期人工授精及体外受精胚胎移植技术中精液优化处理的准确应用奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 研究对象
选择2014年1月至2015年12月于淮安市妇幼保健院不孕不育男科、泌尿外科就诊的男性不育患者567例,符合当地居住3年以上,婚后性生活正常1年以上不育要求,根据问卷调查及病历资料排除无精症、排精障碍、精液量低于1.5mL、精索静脉曲张、生殖系统疾病、免疫性不育、遗传病、问卷调查信息不全等病例57例,共收集到符合要求的510例男性不育患者的原始资料。该资料患者年龄23~48岁,平均年龄(31.2±4.9)岁。115例正常体重组作为对照组来自优生优育门诊就诊志愿者。所有患者均知情同意。
1.2 执行标准及分组
BMI执行标准:BMI=体质量(kg)/身高2(m2),划分为低体质量组(BMI<18.5kg/m2)、正常体质量组(18.5kg/m2≤BMI<24.0kg/m2)、超重组(24.0kg/m2≤BMI<28.0kg/m2)、肥胖组(28.0kg/m2≤BMI<30.0kg/m2)及重度肥胖组(BMI≥30.0kg/m2)。不良生活习惯组纳入标准:吸烟患者≥10支/d;饮酒患者≥150mL/d;熬夜患者≥3d/周(凌晨1点以后休息)。特殊职业纳入标准:每天超过正常体温环境下工作至少6h、每天接受辐射至少8h、每天暴露在挥发性化学物质环境下至少6h,以上工作环境均持续半年以上。男性泌尿生殖系统炎症感染组纳入标准:临床确诊泌尿生殖系统炎症感染。
1.3 仪器及试剂
CASA采用Beion V4.20精子质量分析系统,为上海北昂医疗技术有限公司,用于精液常规及形态参数的检测分析;荧光显微镜为日本OLYMPUS公司产品,用于精子核DNA碎片化指数检测;精子核DNA吖啶橙荧光染色试剂盒、精子形态染色diff-quick试剂盒均为深圳华康生物医学工程有限公司产品。
1.4 精子质量参数测定
所有实验组及对照组人员按照《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》第5版要求禁欲2~7d后于实验室取精室采用手淫的方法取精(也可就近在家中取精,取完于25~30℃环境下60min内送至实验室),精液保存于无菌的精杯中置于37℃恒温水浴箱中液化30~60min,当天完成精液常规、精子形态及精子DNA碎片检测。其中,精液常规操作过程为液化后精液混匀后用pH试纸测定其精液pH值,取5~10μL精液置于CASA分析系统上行精液常规分析,保存记录对应结果;精子形态检查为取10~20uL精液均匀涂于载玻片上,晾干后参照精子形态染色diff-quick试剂盒说明染色,在CASA分析系统上分析200个以上精子形态,人工比对单个精子形态异常情况后保存记录对应结果;精子DFI指数检测为取液化后精液1mL置于离心管中,经过3次去精浆和洗涤后参照精子核DNA吖啶橙荧光染色试剂盒说明处理,460~490nm激发波长荧光显微镜下观察,其中DNA双链精子为绿色、DNA单链精子为红色、DNA双链不稳定精子为橙黄色,DFI指数为计算出的红色、橙黄色精子的百分率。
1.5 统计学分析
所有数据均利用SPSS19.0统计软件进行统计学分析。计量资料采用T-test检验,以平均值±标准差(x±s)表示;计数资料采用秩和检验(χ2);组间多重比较采用单因素方差分析。其中,P<0.05为差异显著有统计学意义;P<0.01为差异极显著有统计学意义。
2 结果
2.1 不同BMI组对精子质量参数的影响
与正常体重组相比,重度肥胖组在精液液化时间、精液pH值方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);低体重组、重度肥胖组在精液量方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);低体重组、超重组、肥胖组、重度肥胖组在精子浓度、精子活率、精子正常形态率、精子DFI指数方面均有降低或升高的趋势,且差异显著,有统计学意义(P<0.05);其他方面差异不显著(P>0.05)。
2.2 不良生活习惯对精子质量参数的影响
与对照组相比,酗酒组在精液液化时间、精液量方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);熬夜组在精液量方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);吸烟组、酗酒组、熬夜组在精液pH值、精子浓度、精子活率、精子正常形态率、精子DFI指数方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);其他方面差异不显著(P>0.05)。
2.3 不同工作环境对精子质量参数的影响
与对照组相比,高温组、化学组在液化时间、精液pH值方面差异显著有统计学意义(P<0.05);辐射组、化学组在精液量方面差异显著有统计学意义(P<0.05);高温组、辐射组、化学组在精子浓度、精子活率、精子正常形态率、精子DFI指数方面差异显著有统计学意义(P<0.05);其他方面差异不显著(P>0.05)。
2.4 泌尿生殖系统炎症感染对精子质量参数的影响
与对照组相比,泌尿系统感染组在精液液化时间、精液pH值、精子浓度、精子活率、精子正常形态率、精子DFI指数方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);其他方面差异不显著(P>0.05)。
3 讨论
育龄男性精液质量受自身睾丸发育、外界环境状况、生活方式、泌尿生殖系统、遗传、内分泌、免疫等多种因素共同影响。有研究指出10%~15%的育龄夫妇存在不孕不育问题,而男性不育占其中的20%~40%,这或许与上述影响因素有关。本研究从男性不育患者的BMI指数、不良生活习惯、特殊工作环境、泌尿系统炎症感染方面入手,对其与精子质量参数的关系进行分析。受生活方式及饮食结构的影响,近年来我国超重及肥胖人群比例已达到26.2%~35.2%,而国内外研究报道指出成年男性超重及肥胖与男性不育密切相关。BMI作为衡量全身性肥胖的常用指标在本研究中来分析肥胖与男性不育患者精子质量参数的关系。本研究结果指出与正常体重组相比,重度肥胖组在精液液化时间、精液pH值方面差异显著,有统计学意义(P<0.05),这可能与肥胖症患者阴囊温度升高消减了精液在体外的液化时间有关。低体重组、重度肥胖组在精液量方面差异显著,有统计学意义(P<0.05),这是因为肥胖症患者由于运动量的减少造成下腹部、精索、臀部及大腿等部位脂肪大量沉积,阴囊生精温度的提升,最终抑制精子的产生,造成精液量减少。低体重组、超重组、肥胖组、重度肥胖组在精子浓度、精子活率、精子正常形态率方面均有降低或升高的趋势,且差异显著,有统计学意义(P<0.05),这是因为肥胖症可引起机体促性腺激素、性激素结合蛋白、睾酮、雌二醇和抑制素B等水平的变化,造成肥胖患者内分泌激素水平的变化。该研究结果与唐吉斌等的研究结果类似,但国外也有不同的研究报道。Eisenberg等研究认为,患者的BMI指数与精液体积、精子总数下降呈负相关,与精子浓度、精子活率及正常形态率无关;Masoumeh等研究认为患者的BMI指数与精子总数、精子活率及正常形态率无关,肥胖人群患少弱精子症的可能性是正常体重组的3.5倍。不良的生活习惯包括吸烟、酗酒、熬夜等,该习惯严重影响男性患者的精子质量,造成男性不育。本研究结果显示与对照组相比,酗酒组在精液液化时间、精液量方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);熬夜组在精液量方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);吸烟组、酗酒组、熬夜组在精液pH值、精子浓度、精子活率、精子正常形态率方面差异显著,有统计学意义(P<0.05)。吸烟对精液质量的影响可能通过下列途径实现:烟草中的有害物质通过肺部循环进入血液,经过长期积累干扰睾丸及附睾循环和内环境的物质交换,精子在附睾中成熟所必需的生化条件发生改变,降低了精子数量及质量,使畸形精子数目增多;酗酒对精液质量的影响可能通过下列途径实现:影响性激素的合成间接影响精子生成、作用于睾丸生精上皮直接造成性腺退行性病变、直接作用于精子造成精子数量及质量下降;熬夜对精液质量的的影响主要是因为长期的睡眠不足,造成机体性激素分泌及激素水平紊乱,机体长期处于亢奋状态严重影响精子的产生。该研究结果与耿可亭等研究结果类似,表明吸烟、酗酒、熬夜等习惯严重影响精子的数量及质量。男性特殊的工作环境对精子质量也有显著影响。本研究结果表明与对照组相比,高温组、化学组在液化时间、精液pH值方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);辐射组、化学组在精液量方面差异显著,有统计学意义(P<0.05);高温组、辐射组、化学组在精子浓度、精子活率、精子正常形态率方面差异显著,有统计学意义(P<0.05)。这是因为睾丸正常的生精温度为35.5~36.5℃,长期从事高温工作的人睾丸生精温度高于正常值,造成机体内环境的失衡,引发生精障碍和生精细胞凋亡;长期的电离辐射暴露及坐姿将损伤睾丸的结构和功能,造成会阴部、阴囊静脉回流受阻,引起精索静脉曲张,长期的代谢缓慢及局部温度升高均影响生精;挥发性化学物质可产生毒性作用,对生殖器官和生殖功能均有不利影响。本研究结果与刘安娜等的研究报道相同,与周平等的研究结果类似,都表明特殊的工作环境决定了男性精液质量的高低,对男性精子浓度、活率、正常形态率等指标影响较大。泌尿生殖系统炎症感染是危害男性生殖健康的重要原因之一,有报道指出大约有15%的男性不育与此相关。本研究结果表明与对照组相比,泌尿系统感染组在精液液化时间、精液pH值、精子浓度、精子活率、精子正常形态率方面差异显著,有统计学意义(P<0.05)。这或许与以下几方面影响有关:泌尿生殖系统炎症感染可造成男性精液中白细胞数目增多,白细胞对正常精子细胞有一定的杀伤及免疫作用,造成精子数目的减少及畸形率的升高;泌尿生殖系统炎症感染可改变精液正常的pH值,pH值过低(在≤7.2条件下)均不利于精子成熟,影响精子的活动,造成精子质量的下降;泌尿生殖系统炎症感染还可对性腺正常的机能造成损坏,性腺分泌异常及生精障碍均可严重影响精子的产生。。DFI是反映精子核DNA完整性的重要指标,本研究结果显示低体重组、超重组、肥胖组、重度肥胖组、吸烟组、酗酒组、熬夜组、高温组、辐射组、化学组、泌尿系统感染组的DFI指数与正常对照组相比均明显增加,差异显著,有统计学意义(P<0.05)。此外,个别组中精液液化时间异常或许与前列腺液中的蛋白水解酶活性有关,睾丸温度的升高可影响该酶的活性,导致液化时间异常。
综上所述,BMI指数异常、不良生活习惯、特殊职业及男性泌尿生殖系统炎症感染等因素可引起精子质量多项参数改变,是影响男性精液质量下降的重要原因。本研究结论为男性不育症发生机制的探索及诊治方向的判断提供理论参考。
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