男性不育患者瘦素與精液參數(shù)及內(nèi)分泌激素相關(guān)性研究*

金 炎 陳 斌王鴻祥 胡 凱 馮 坦 張 濤 王益鑫 黃翼然

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院泌尿外科，上海市男科學(xué)研究所（上海 200001）

男性不育患者瘦素與精液參數(shù)及內(nèi)分泌激素相關(guān)性研究*

金 炎 陳 斌**王鴻祥 胡 凱 馮 坦 張 濤 王益鑫 黃翼然

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院泌尿外科，上海市男科學(xué)研究所（上海 200001）

目的探討肥胖男性瘦素（Leptin）水平與男性不育相關(guān)各精液參數(shù)以及內(nèi)分泌激素的相關(guān)性。方法從上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院男科門診就診患者中選取30例，設(shè)為肥胖組；另選取正常健康男性10例為對(duì)照組。對(duì)兩組都進(jìn)行精液參數(shù)分析、內(nèi)分泌激素檢測(cè)和血清Leptin水平檢測(cè)。結(jié)果對(duì)照組精子密度明顯高于肥胖組（P＜0.01），對(duì)照組A級(jí)活動(dòng)精子和B級(jí)活動(dòng)精子百分比都明顯高于肥胖組（P＜0.01）。對(duì)照組促卵泡生成素（FSH）、促黃體激素（LH）和睪酮（T）水平明顯高于肥胖組（P＜0.05）。對(duì)照組血清Leptin水平明顯低于肥胖組（P＜0.01）。血清Leptin水平與精子密度之間有顯著負(fù)相關(guān)性（P＜0.05）血清Leptin水平與FSH、LH、T水平之間均有顯著負(fù)相關(guān)性（P＜0.05）。結(jié)論 血清Leptin水平與精液各項(xiàng)參數(shù)以及內(nèi)分泌激素有非常密切的關(guān)系，可能抑制內(nèi)分泌激素，影響精子生成，最終導(dǎo)致精子數(shù)量和活力的下降。

不育,男性; 肥胖; 精液; 促性腺素類, 垂體; 性腺甾類激素; 瘦素

隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步與發(fā)展，育齡夫婦的不育比例逐年升高。世界衛(wèi)生組織已明確指出，正常育齡夫婦有12個(gè)月以上沒采取避孕措施、有規(guī)律性生活而仍未受孕即可診為不育（Infertility）。目前，不孕不育發(fā)生率約10%～20%，其中男方因素引起的不育癥占50%。臨床上，精液常規(guī)分析是男性不育癥的診斷和治療預(yù)后判斷的最常用和簡(jiǎn)單的方法，包括精子密度、活力及其他運(yùn)動(dòng)參數(shù)等，是臨床醫(yī)師關(guān)注的重點(diǎn)。

另外，隨著現(xiàn)在人們的生活水平不斷提高，肥胖癥的發(fā)生率也逐年上升，甚至已經(jīng)達(dá)到了流行病的標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)有學(xué)者研究表明，肥胖會(huì)導(dǎo)致男性精子數(shù)量下降，并影響到男性的生育問題[1]。而瘦素（Leptin）是肥胖基因（obese gene，obgene）的蛋白產(chǎn)物，由167個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)類激素，相對(duì)分子量為16kDa。當(dāng)機(jī)體脂肪含量增加到一定程度時(shí)，白色脂肪分泌Leptin作用于下丘腦，通過抑制神經(jīng)肽Y分泌、促進(jìn)黑色素皮質(zhì)激素與受體結(jié)合，引起食欲降低、攝食減少。Leptin也被認(rèn)為是一種白色脂肪組織分泌的信號(hào)，作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，通過增加交感神經(jīng)活性、促使機(jī)體儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)化成熱能釋放，從而達(dá)到增加能量消耗、降低體質(zhì)的作用。故稱之為 “瘦素”或“消脂素”。有研究發(fā)現(xiàn)Leptin除了參與調(diào)解機(jī)體能量代謝以外，對(duì)生殖功能同樣具有重要影響。目前Leptin對(duì)人類生殖功能的調(diào)解作用已經(jīng)成為國(guó)際生殖醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域管制的熱點(diǎn)之一。目前在國(guó)內(nèi)外已有大量有關(guān)瘦素在女性不孕癥以及多囊卵巢綜合征等疾病方面作用的參考文獻(xiàn)。相對(duì)于女性而言，Leptin在男性方面的研究相對(duì)較少，但也有研究表明，Leptin在男性生育力調(diào)節(jié)中發(fā)揮一定的作用，但其具體的機(jī)制還有待研究[2]。

本次研究是探討Leptin與肥胖男性不育各精液參數(shù)以及內(nèi)分泌激素的相關(guān)性研究。

資料與方法

一、入選與排除標(biāo)準(zhǔn)

（一）入選標(biāo)準(zhǔn)

已婚健康男性，年齡25～35歲，1年以上5年以下規(guī)律性生活未避孕未育。根據(jù)世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)，身體質(zhì)量指數(shù)（body mass index）異常，即≥24.0且＜27.0（超重）或≥27.0（肥胖）。

（二）對(duì)照組標(biāo)準(zhǔn)

已婚健康男性，1年內(nèi)使女方懷孕并生育健康子代。體質(zhì)量指數(shù)：18.5～23.9。

（三）排除標(biāo)準(zhǔn)

排除無精子癥、常染色體異常、Y染色體微缺失、外生殖器畸形、精索靜脈曲張，排除系統(tǒng)性疾病與腫瘤。無不良嗜好，生活規(guī)律。

二、一般資料

選取2013年8月1日至2013年9月15日于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院男科門診就診患者，根據(jù)上述入選與排除標(biāo)準(zhǔn)，通過篩選、檢測(cè)和評(píng)估，選取30例為肥胖組。另外，選取10例健康已生育男性為對(duì)照組。兩組患者的年齡、身高、體質(zhì)量和BMI指數(shù)的具體數(shù)值見結(jié)果中的表1。

三、方法

1. 精液標(biāo)本采集要求：每位患者均要求禁欲4～6d，采集標(biāo)本前，先洗凈雙手和外生殖器，并排尿。通過手淫的方式，將精液留取在干凈的一次性取精杯中。將留取好的精液標(biāo)本放入37℃的恒溫恒濕箱中孵育，每隔5min觀察精液標(biāo)本液化情況，根據(jù)實(shí)際情況記錄標(biāo)本液化時(shí)間，標(biāo)本液化后進(jìn)行相關(guān)精液參數(shù)分析。

2. 精液參數(shù)檢測(cè)：嚴(yán)格按照《WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen-f fth edition》（以下簡(jiǎn)稱WHO手冊(cè)第五版）推薦的方法，對(duì)精液量、精液pH值和精液液化時(shí)間進(jìn)行記錄。精子密度與精子活力（A級(jí)+B級(jí)精子百分比）通過計(jì)算機(jī)輔助精子分析系統(tǒng)（computer-aided sperm analysis，CASA）進(jìn)行檢測(cè)（北京中科恒業(yè)科技有限公司，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：Q/HDZKH003-2000，產(chǎn)品型號(hào)：ZKPACS-E型精子自動(dòng)檢測(cè)分析系統(tǒng)）。由于CASA在WHO第五版中沒有提出檢測(cè)及參考標(biāo)準(zhǔn)，精子密度與活力結(jié)果沿用WHO手冊(cè)第四版的標(biāo)準(zhǔn)，以精子密度≥20×106/mL、精子活力≥50%為正常參考值。

3. 內(nèi)分泌性激素檢測(cè)：患者于每天上午8點(diǎn)至10點(diǎn)空腹抽取5mL血液標(biāo)本，置于促凝管內(nèi)靜置15min，使用高速離心機(jī)3000×g，離心15min，充分分離血清。使用化學(xué)發(fā)光法（德國(guó)DiaSorin公司全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀，型號(hào)TYPE2229）進(jìn)行內(nèi)分泌性激素檢測(cè)，包括：促卵泡生成素（FSH）、促黃體激素（LH）、泌乳素（PRL）、睪酮（T）、雌二醇（E2）試劑、定標(biāo)液均為原裝配套。

4. 血清Leptin檢測(cè) 使用上海滬峰生物科技有限公司提供的人瘦素（Human Leptin）ELISA檢測(cè)試劑盒（雙抗夾心法）。

結(jié) 果

一、患者一般資料

對(duì)照組和肥胖組的年齡與身高相比均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P均＞0.05）；對(duì)照組體質(zhì)量和BMI指數(shù)均明顯低于肥胖組，P=0.000，見表1。

表1 兩組患者一般資料

二、精液參數(shù)檢測(cè)結(jié)果

對(duì)照組精液量、禁欲天數(shù)和pH值與肥胖組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，P均＞0.05；對(duì)照組精子密度明顯高于肥胖組，P=0.000；對(duì)照組A級(jí)活動(dòng)精子、B級(jí)活動(dòng)精子和C級(jí)活動(dòng)精子百分比都明顯高于肥胖組，P均＜0.05，見表2。

三、內(nèi)分泌激素檢查結(jié)果

對(duì)照組FSH、LH和T水平明顯高于肥胖組，P=0.003、0.000、0.013；對(duì)照組泌乳素PRL水平略高于肥胖組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。肥胖組雌二醇E2水平較對(duì)照組升高，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

四、血清Leptin水平檢測(cè)結(jié)果

對(duì)照組血清Leptin水平明顯低于肥胖組，P=0.000，見表3。

表2 兩組患者精液參數(shù)結(jié)果

表3 兩組患者血清性激素及Leptin水平檢測(cè)結(jié)果

五、血清Leptin水平與精液參數(shù)相關(guān)性研究

肥胖組：血清Leptin水平與精子密度間相關(guān)系數(shù)為-0.500，有顯著負(fù)相關(guān)性（P=0.005）；血清Leptin水平與精子A級(jí)+B級(jí)活動(dòng)精子間相關(guān)系數(shù)為-0.732，有顯著負(fù)相關(guān)性（P=0.000）。

對(duì)照組：血清Leptin水平與精子密度間相關(guān)系數(shù)為-0.310，無顯著相關(guān)性（P=0.383）；血清Leptin水平與精子A級(jí)+B級(jí)活動(dòng)精子間相關(guān)系數(shù)為-0.103，無顯著相關(guān)性（P=0.776）。

六、血清Leptin水平與內(nèi)分泌激素相關(guān)性研究

肥胖組：血清Leptin水平與FSH、LH、T水平間相關(guān)系數(shù)分別為-0.432、-0.429、-0.515，均有顯著負(fù)相關(guān)性（P=0.017、0.018、0.004）；血清Leptin水平與PRL、E2水平間相關(guān)系數(shù)分別為0.197、-0.246，均無顯著相關(guān)性（P=0.298、0.190）。

對(duì)照組：血清Leptin水平與FSH、LH、PRL、T、E2水平間的相關(guān)系數(shù)分別為-0.182、0.006、-0.018、0.353、0.021，均無顯著相關(guān)性（P=0.614、0.987、0.960、0.318、0.953）。

討 論

1994年有學(xué)者利用分子生物學(xué)方法成功克隆了小鼠和人的肥胖基因，并將其所表達(dá)的蛋白命名為瘦素（Leptin）[3]。它主要由167個(gè)氨基酸組成的單鏈、分泌性蛋白質(zhì)類激素，由白色脂肪組織產(chǎn)生，在分泌入血過程中會(huì)去掉其中有21個(gè)氨基酸構(gòu)成的N端分泌性信號(hào)肽，最終形成含146個(gè)氨基酸、具有生物活性的Leptin。進(jìn)入血循環(huán)后，Leptin以游離形式存在或與Leptin結(jié)合蛋白結(jié)合。Leptin可通過與不同形式的瘦素受體結(jié)合，作用與中樞和外周多個(gè)位點(diǎn)（包括睪丸）而影響機(jī)體代謝及生殖功能。之前人們認(rèn)為L(zhǎng)eptin僅僅是由白色脂肪組織合成分泌的，但隨后的研究發(fā)現(xiàn)人的身體其他部位如下丘腦、垂體、乳腺上皮細(xì)胞、胃黏膜上皮細(xì)胞和睪丸組織等均可合成Leptin。在人的血清和精液中均可檢測(cè)到Leptin。Steinman等學(xué)者發(fā)現(xiàn)無精子癥患者中血清Leptin水平較生殖功能正常者顯著升高，這說明Leptin在男性生育力調(diào)節(jié)中發(fā)揮了一定的作用[2]。另外von Sobbe等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，血清和精液中的Leptin水平呈正相關(guān)，血清中Leptin的水平大約比精液中高16倍[4]。所以本次研究對(duì)血清Leptin水平進(jìn)行檢測(cè)。

本次研究結(jié)果顯示：肥胖組的精子密度、A級(jí)和B級(jí)活動(dòng)精子百分比都比對(duì)照組顯著降低，同時(shí)血清Leptin水平與這些參數(shù)都存在顯著的負(fù)相關(guān)性。這一結(jié)果與Kort等學(xué)者的研究結(jié)果一致，該研究也提出精液參數(shù)與血清Leptin水平呈現(xiàn)一個(gè)負(fù)相關(guān)性，特別是正?；顒?dòng)精子的比例明顯的下降[5]。此外，Zorn和Glander等都研究發(fā)現(xiàn)Leptin水平與精子活力及快速前向運(yùn)動(dòng)精子比例呈負(fù)相關(guān)[6,7]。雖然Leptin水平是否會(huì)導(dǎo)致精液質(zhì)量下降仍存在爭(zhēng)議，但本次研究結(jié)果已發(fā)現(xiàn)相關(guān)趨勢(shì)。

另一方面，肥胖組的FSH、LH和T水平均明顯低于對(duì)照組，且血清Leptin水平與這些激素都呈現(xiàn)一個(gè)負(fù)相關(guān)性。FSH和LH水平的變化與Jensen等學(xué)者發(fā)現(xiàn)一致[1]，他們認(rèn)為在肥胖人群中雌激素水平會(huì)緩慢的上升，雌激素水平的上升會(huì)影響到GnRH、FSH和LH的釋放，最終會(huì)在肥胖人群中出現(xiàn)低促性腺激素性腺功能低下和生育能力降低的情況。而T水平的下降則有學(xué)者認(rèn)為是由于性激素結(jié)合球蛋白的下降影響了T的半衰期所致[8]。如上所述，我們是不是可以提出一個(gè)假說：在正常情況下，由下丘腦弧釋放的促性腺激素釋放激素刺激垂體合成和釋放FSH和LH。FSH刺激睪丸分泌抑制素負(fù)反饋至垂體，而LH刺激睪丸間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生T來影響精子的發(fā)生。另外T在脂肪組織芳香構(gòu)化成為E2，兩者共同負(fù)反饋至垂體使整個(gè)循環(huán)達(dá)到平衡。另外脂肪組織分泌的Leptin會(huì)對(duì)睪酮產(chǎn)生抑制作用，然而在正常體質(zhì)量男性中這種影響微乎其微，但是在那些超質(zhì)量或者肥胖的男性體內(nèi)，脂肪組織不斷增加，脂肪組織分泌的Leptin水平不斷升高。而接下來極有可能出現(xiàn)以下兩種情況：一是Leptin對(duì)睪酮產(chǎn)生直接的抑制作用；二是Leptin影響GnRH的釋放，使FSH以及LH水平下降，從源頭降低睪酮水平，影響精子的形成，導(dǎo)致男性精液各參數(shù)的下降[9]。雖然現(xiàn)在國(guó)際上對(duì)于Leptin是否影響男性生育力的問題存在很大爭(zhēng)議，但是本次研究所得出的結(jié)論或許會(huì)對(duì)揭示其機(jī)制提供新的思路。那么緊接著另外的一個(gè)問題接踵而來：這些肥胖男性減肥之后會(huì)不會(huì)對(duì)精液質(zhì)量有所改善呢？這是我們接下來馬上進(jìn)行跟蹤研究的項(xiàng)目。

結(jié) 論

通過本次研究后發(fā)現(xiàn)肥胖不育患者的血清Leptin水平與精子密度、A級(jí)+B級(jí)精子呈負(fù)相關(guān)，與性激素FSH、LH、T呈負(fù)相關(guān)，并且有較高的E2。這可能導(dǎo)致影響到了精子的發(fā)生和發(fā)育，也證實(shí)肥胖男性患者的Leptin水平與其精液質(zhì)量和性激素水平密切相關(guān)。

1 Jensen TK, Andersson AM, Jorgensen N,et al.Body mass index in relation tosemen quality and reproductive hormones among 1,558 Danishmen.Fertil Steril2004; 82(4): 863-870

2 Steinman N, Gamzu R, Yogev L,et al. Serum leptin concentrations are higher in azoospermie than in normozoospermic men.Fertil Steril2001; 75(4): 821-822

3 Zhang Y, Proenca R, Maffei M. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue.Nature1994; 372(6505): 425-432

4 von Sobbe HU, Koebnick C, Jenne L,et al. Leptin concentrations in semen are correlated with serum leptin and elevated in hypergonadotrophic hypogonadism.Andrologia2003; 35(4): 233-237

5 Kort HI, Massey JB, Elsner CW,et al. Impact of body mass index values on sperm quantity and quality.J Androl2006; 27(3): 450 -452

6 Zorn B, Osredkar J, Meden-Vrtovec H,et al. Leptin levels in infertile male patients are correlated with inhibin B, testosterone and SHBG but not with sperm characteristics.Int J Androl2007; 30(5) :439-444

7 Glander HJ, Lammert A, Paasch U,et al.Leptin exists in tubuli seminiferi and in seminal plasma.Andrologia2002; 34(4): 227-233

8 Foresta C, Di Mambro A, Pagano C,et al.Insulin-like factor 3 as a marker of testicular function in obese men.Clin Endocrinol(oxf)2009; 71(5): 722-726

9 Hammoud AO, Gibson M, Peterson CM,et al. Obesity and male reproductive potential.J Androl2006; 27(5): 619-626

（2014-02-15收稿）

The correlation of serum Leptin level and semen parameters, as well as endocrine hormones level*

Jin Yan, Chen Bin**, Wang Hongxiang, Hu Kai, Feng Tan, Zhang Tao, Wang Yixing, Huang Yiran
Shanghai Institute of Andrology, Department of Urology, Renji Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine,
Shanghai 200001, China

Chen Bin, E-mail: dr_binchen@126.com

ObjectiveTo explore the correlation of the serum Leptin level of obsen male and semen parameters, as well as endocrine hormones level related to male sterility.MethodsTotal of 30 patients (the obesity group) and 10 healthy men (the control group) were enrolled in the study. The CASA was used to analyze semen quality of the patients. The levels of serum endocrine hormone were measured by Chemiluminescence, and the level of serum Leptin was detected by ELISA.ResultsThe sperm concentration and a+b grade sperm motility percentage in the control group were signif cantly higher than that in the obesity group (P<0.01). Levels of FSH, LH and T in the control group were signif cantly lower than those in the obesity group(P<0.05). The level of serum Leptin in the control group was signif cantly higher than that in the obesity group(P<0.01). The level of serum Leptin was signif cantly negatively correlated with sperm concentration and the levels of FSH、LH and T. Conclusion There are signif cant correlation between serum Leptin level and sperm parameters, as well as endocrine hormones level. Leptin may inhibit endocrine hormones and affect sperm production, then resulting in the decline of sperm number and motility.

infertility,male; obesity; semen; gonadotropins, pituitary; gonadal steroid hormones; Leptin

10.3969/j.issn.1008-0848.2014.08.007

R 698.2

資助: 國(guó)家自然科學(xué)基金資助（課題編號(hào)：81270741）**

, E-mail: dr_binchen@126.com