物理化學(xué)因素對(duì)精子DNA的損傷*

張志智，盧添寶，夏志恒（湖州師范學(xué)院醫(yī)學(xué)院，浙江湖州313000）

物理化學(xué)因素對(duì)精子DNA的損傷*

張志智，盧添寶，夏志恒
（湖州師范學(xué)院醫(yī)學(xué)院，浙江湖州313000）

目的探討精子DNA損傷與物理化學(xué)因素的相關(guān)性。方法選取2013～2015年在湖州市第一人民醫(yī)院泌尿外科體檢的77例參與者作為研究對(duì)象，其中不育組62例，對(duì)照組15例。不育組的所有研究對(duì)象均有單一的物理化學(xué)接觸史的男性，其中不育計(jì)算機(jī)組33例，不育吸煙組14例，不育酗酒組15例；對(duì)照組的研究對(duì)象為無本研究接觸史或有少量接觸的健康男性。通過吖啶橙（AO）的異染性和熒光顯微鏡檢測(cè)精子染色質(zhì)的完整性，并對(duì)研究對(duì)象的生活方式、工作環(huán)境及物理化學(xué)接觸水平進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果正常精子的雙鏈核酸與AO結(jié)合呈綠色，受損傷精子的單鏈核酸與AO結(jié)合呈黃色或綠色。不育計(jì)算機(jī)組、不育吸煙組與不育酗酒組研究對(duì)象的DNA變性率均高于對(duì)照組，且不育計(jì)算機(jī)組中多臺(tái)組的DNA變性率高于單臺(tái)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01或0.05）。結(jié)論過度吸煙、喝酒與過度使用計(jì)算機(jī)都可能損傷精子DNA。

精子；DNA損傷；吸煙；酗酒

近年來，全球不孕不育的發(fā)病率不斷增加，有害環(huán)境對(duì)生育的不良影響越來越受到關(guān)注。我國育齡人群中不孕不育的發(fā)病率為12.5%～15.0%，其中男性因素占40%左右，因此，精子質(zhì)量對(duì)人類后代的繁衍至關(guān)重要。在受精的過程中，多種物理化學(xué)方面的因素如酗酒、吸煙、長期的電腦輻射等均可影響精子的產(chǎn)生過程，從而影響精子的質(zhì)量和功能，導(dǎo)致不育。本研究主要通過對(duì)研究對(duì)象生活方式、工作環(huán)境及物理化學(xué)因素接觸水平的問卷調(diào)查和精子DNA損傷的測(cè)定，了解生活習(xí)性和外部環(huán)境與精子DNA損傷的關(guān)系。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2013～2015年在湖州市第一人民醫(yī)院泌尿外科體檢的77例參與者作為研究對(duì)象，其中不育組（62例）的所有研究對(duì)象均由單一的物理化學(xué)接觸史，即每一個(gè)研究對(duì)象只接觸吸煙［1-2］、酗酒［3-4］、過度使用計(jì)算機(jī)［5-7］三者中的一個(gè)，且無其他可能物理化學(xué)因素接觸史；年齡22～42歲，平均（29±5）歲，所有的研究對(duì)象均無性功能障礙史，無外傷史及遺傳性疾病史，體檢也未發(fā)現(xiàn)有明顯的睪丸、附睪及輸精管異常，也無生殖道感染和精索靜脈曲張史等；白細(xì)胞精子癥利用白細(xì)胞過氧化物酶染色法排除；其中不育計(jì)算機(jī)組33例（包括單臺(tái)組和多臺(tái)組，日平均使用計(jì)算機(jī)時(shí)間均大于8 h），不育吸煙組14例（日平均吸煙大于40支），不育酗酒組15例（酗酒史有半年以上）。15例無本研究因素接觸史或少量接觸的健康男性為對(duì)照組（每人每天吸煙小于10支、喝酒每周小于1次的少量飲酒、每天使用計(jì)算機(jī)時(shí)間小于4 h）。

1.2方法

1.2.1精液采集所有研究對(duì)象均禁欲2～4 d，手淫法獲取精液，在干凈的容器中儲(chǔ)存所獲取的精液，在室溫下完全液化后，立即做常規(guī)的精液檢查。

1.2.2精子DNA損傷測(cè)定吖啶橙（AO）染色法檢測(cè)精子DNA損傷，終濃度為6μg/mL的AO溶液加入50μL的精液中，充分混勻，避光，37℃孵育10min，在載玻片上滴少量精液，在熒光顯微鏡下加蓋玻片后觀察，通過精子紅色、黃色或橙色、綠色的熒光比例來判斷精子的染色質(zhì)狀態(tài)。每張涂片取油鏡視野（1 000×）至少10個(gè)，計(jì)數(shù)200條精子中紅色、黃色和綠色精子數(shù)，計(jì)算出精子DNA損傷的百分率。同時(shí)每個(gè)高倍鏡視野計(jì)數(shù)精子數(shù)的時(shí)間不超過40 s。

1.2.3問卷調(diào)查對(duì)以上各組被研究對(duì)象進(jìn)行物理化學(xué)因素接觸史的問卷調(diào)查，建立調(diào)查表。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以±s表示，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1熒光顯微鏡觀察結(jié)果正常精子的雙鏈核酸與AO結(jié)合呈綠色，受損傷精子的單鏈核酸與AO結(jié)合呈黃色或紅色。

表1　觀察組與對(duì)照組研究對(duì)象DNA變性率比較

2.2不育組與對(duì)照組研究對(duì)象變性率比較不育計(jì)算機(jī)組、不育吸煙組與不育酗酒組研究對(duì)象的DNA變性率均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；不育計(jì)算機(jī)組中多臺(tái)組的DNA變性率高于單臺(tái)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

3　討論

隨著社會(huì)的發(fā)展，全球逐步的工業(yè)化及信息化所帶來的環(huán)境污染日益加重，同時(shí)人類的生活習(xí)慣和工作方式也經(jīng)歷了較大的變化，男性的生殖健康形勢(shì)越來越嚴(yán)峻。

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)是人們生活和工作中必不可少的工具，但是計(jì)算機(jī)的主機(jī)和顯示器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生低強(qiáng)度寬波段（30×1014～715×1014HHz）的電磁輻射。睪丸的結(jié)構(gòu)和功能可能由于接觸電磁輻射造成損傷；并導(dǎo)致附睪精子的活力下降、畸形率增加、遺傳物質(zhì)的損傷及超微結(jié)構(gòu)的改變等。有研究發(fā)現(xiàn)全身或睪丸局部輻射試驗(yàn)都可引起睪丸生精細(xì)胞病理形態(tài)學(xué)的明顯改變，導(dǎo)致精子活動(dòng)率的明顯下降，精子尾部的線粒體分布不均，形態(tài)大小不一等改變［6，8］。

本研究發(fā)現(xiàn)不育計(jì)算機(jī)組研究對(duì)象精子DNA變性率高于對(duì)照組，且不育計(jì)算機(jī)單臺(tái)組研究對(duì)象精子DNA變性率高于不育計(jì)算機(jī)多臺(tái)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01或0.05），表明長時(shí)間使用電腦對(duì)人的精子有影響，周圍電腦越多者對(duì)精子影響越大。這也說明了電腦輻射能導(dǎo)致精子DNA損傷因此希望人們?cè)谑褂秒娔X方面作好防護(hù)措施，減少使用電腦的時(shí)間。

已有研究報(bào)道發(fā)現(xiàn)酗酒、吸煙等都可能造成精子DNA損傷［9-10］。Agarwal等［11］報(bào)道睪丸及附睪微循環(huán)和內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)交換可能受到長期的重度吸煙的干擾，從而影響睪丸生精細(xì)胞的發(fā)育過程，使精子的發(fā)生和成熟受到阻礙。Muthusami等［12］還發(fā)現(xiàn)慢性酒精中毒可使正常形態(tài)的精子數(shù)量下降。在本研究中，不育吸煙組和不育酗酒組研究對(duì)象精子DNA變性率明顯高于同對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），提示吸煙，酗酒能導(dǎo)致精子DNA異常。

多種因素影響男性精液質(zhì)量，由于時(shí)間和研究條件的影響，還有其他影響因素還不能考慮，如電視、移動(dòng)電話、運(yùn)動(dòng)、壓力等因素。還有本研究的樣本量偏少，所以研究結(jié)果還有一定局限，可能給研究結(jié)果造成一定的影響，若能擴(kuò)大樣本數(shù)量，研究結(jié)果會(huì)更加準(zhǔn)確、可靠。

［1］Oztekin E，Mogulkoc R，BaltaciAK，etal.Theeffectofestradioland progesterone application on leptin concentration in ovariectomized rats［J］. Acta PhysiolHung，2005，92（1）：27-31.

［2］Sepaniak S，F(xiàn)orges T，Gerard H，etal.The influenceof cigarette smoking on human sperm quality and DNA fragmentation［J］.Toxicology，2006，223（1/2）：54-60.

［3］Al-Bader A，Omu AE，DashtiH.Chronic cadmium toxicity to sperm of heavy cigarette smokers：immunomodulation by zinc［J］.Arch Androl，1999，43（2）：135-140.

［4］Preedy VR，Adachi J，Peters TJ，et al.Recentadvances in the pathology ofalcoholicmyopathy［J］.AlcoholClin Exp Res，2001，25（5Suppl ISBRA）：54-59.

［5］袁方.某作業(yè)場所計(jì)算機(jī)超高頻輻射和工頻電場強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果分析［J］.中國衛(wèi)生工程學(xué)，2010（3）：208-209.

［6］Derias EM，StefanisP，Drakeley A，etal.Growing concern over the safety of usingmobile phones andmale fertility［J］.Arch Androl，2006，52（1）：9-14.

［7］Al-Akhras MA，Darmani H，Elbetieha A.Influence of 50 Hzmagnetic field on sex hormones and other fertility parameters of adultmale rats［J］. Bioelectromagnetics，2006，27（2）：127-131.

［8］Fernie KJ，Reynolds SJ.The effectsof electromagnetic fields from power lines on avian reproductive biology and physiology：a review［J］.JToxicol Environ Health BCritRev，2005，8（2）：127-140.

［9］張昌軍，劉浩，王華，等.吸煙對(duì)人精子單倍染色體的影響［J］.中國優(yōu)生與遺傳雜志，2003，11（6）：47-48.

［10］RobbinsWA，Vine MF，Truong KY，etal.Use of fluorescence in situ hybridization（FISH）to assess effects of smoking，caffeine，and alcohol on aneuploidy load in sperm ofhealthymen［J］.Environ MolMutagen，1997，30（2）：175-183.

［11］Agarwal A，Saleh RA，Bedaiwy MA.Role of reactive oxygen species in the pathophysiology ofhuman reproduction［J］.Fertil Steril，2003，79（4）：829-843.

［12］MuthusamiKR，Chinnaswamy P.Effectofchronic alcoholism onmale fertility hormonesand semen quality［J］.Fertil Steril，2005，84（4）：919-924.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.08.033

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1009-5519（2016）08-1212-03

湖州師范學(xué)院校級(jí)科研資助項(xiàng)目（kx30064）。

（2015-09-30

2015-11-02）