體質(zhì)量指數(shù)與精液常規(guī)參數(shù)及精漿中ZAG含量的相關(guān)性研究*

黃 靜,萬 凌,孫大光,楊繼高,計 垣,陳 玲,王 紅,周小燕

(重慶市人口和計劃生育科學(xué)技術(shù)研究院人類精子庫/重慶市人口和計劃生育科學(xué)技術(shù)研究院出生缺陷與生殖健康重慶市重點實驗室 400020)

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，超重及肥胖的發(fā)生率呈現(xiàn)急劇上升的趨勢[1]，并且趨于年輕化。肥胖問題已經(jīng)成為了全球關(guān)注的重要公共衛(wèi)生問題。近年來，隨著肥胖人數(shù)的增多，男性生育能力出現(xiàn)逐漸降低的趨勢[2]。鋅-α2-糖蛋白(zinc-alpha 2-glycoprotein，ZAG)為一種多功能蛋白質(zhì)，其主要功能是促進(jìn)脂肪動員分解，減少脂肪含量，故又名脂肪動員因子[3-5]。研究表明與正常人群相比，肥胖、超重人群白色脂肪組織中ZAG水平明顯下調(diào)，同時與體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)[6]。近年來，ZAG蛋白在精漿中的作用，尤其在精子發(fā)育成熟方面，引發(fā)越來越多的關(guān)注[7]。國內(nèi)外學(xué)者運用蛋白質(zhì)組學(xué)等方法分析了精漿中存在著多種與精子前向運動有關(guān)的蛋白質(zhì)，其中包括ZAG[8]。目前，脂肪動員因子ZAG與超重、肥胖男性精液質(zhì)量的相關(guān)研究仍屬空白。本研究通過探討正常、超重及肥胖人群中，BMI、精漿ZAG水平與精液常規(guī)參數(shù)的關(guān)系，旨在分析三者的相關(guān)性，揭示ZAG水平能否作為衡量精液質(zhì)量的有效指標(biāo)。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2015年1月至2016年12月在本院人類精子庫捐精的志愿者共154例為研究對象，根據(jù)BMI，篩選超重組41例、肥胖組53例，60例正常組。經(jīng)本院生殖醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)同意，所有對象均簽訂了課題知情同意書。3組研究對象的年齡22～44歲，平均(29.70±5.37)歲。正常組年齡(28.58±5.23)歲，BMI(21.06±1.07)kg/m2；超重組年齡(29.78±4.80)歲，BMI(23.84±0.60)kg/m2；肥胖組年齡(30.91±5.70)歲，BMI(26.57±1.78)kg/m2。

1.2診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1納入標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)2000年亞太地區(qū)會議提出的亞洲成年人BMI的正常范圍為18.5～22.9 kg/m2，≥23.0～<25.0 kg/m2為超重，≥25.0 kg/m2為肥胖。

1.2.2精液常規(guī)參數(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn) 嚴(yán)格按照WHO人類精液及精子-宮頸黏液相互作用實驗室檢驗手冊(2001年版)[9]要求，對精液進(jìn)行常規(guī)分析。

1.2.3排除標(biāo)準(zhǔn) 長期在有毒、有害環(huán)境工作史者；長期服用抗癲癇病、抗腫瘤等有礙生精及精子活力藥物者；有睪丸扭轉(zhuǎn)、隱睪癥、精索靜脈曲張、泌尿生殖道感染及泌尿生殖腫瘤等病史者；有遺傳性疾病者；有下丘腦、垂體病變、Cushing綜合征、甲狀腺功能減退等內(nèi)分泌疾病者；長期某些藥物因素(如糖皮質(zhì)激素)引起的體內(nèi)脂肪堆積過多和分布異常導(dǎo)致的BMI異常者。

1.3方法

1.3.1BMI的測定 納入的所有研究對象禁食12～14 h，于早期7:30～9:30空腹，著寬松內(nèi)衣，測量身高、體質(zhì)量，計算BMI (BMI=kg/m2)。

1.3.2精液常規(guī)分析 將精液標(biāo)本放置于恒溫振蕩器水箱(上海博訊)進(jìn)行液化，使用Makler精子計數(shù)板(以色列)進(jìn)行標(biāo)本點樣，運用Hamilton Thorne TOX IVOS全自動精子分析儀計算機輔助精液分析(CASA)系統(tǒng)(美國 Hamilton)進(jìn)行精液常規(guī)參數(shù)檢測。

表1 各組精液常規(guī)參數(shù)及精漿ZAG指標(biāo)的比較

*：P<0.01，與正常組比較

1.3.3精漿ZAG測定 所有常規(guī)分析后的精液標(biāo)本進(jìn)行離心，1 000×g，10 min，取上層精漿0.2 mL分裝，當(dāng)天采用ZAG酶聯(lián)免疫分析試劑盒(上海心語生物科技有限公司)進(jìn)行檢測。嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行操作，每份標(biāo)本加2孔平行檢測。使用酶標(biāo)儀(SM800，上海永創(chuàng))在450 nm波長處依序測量各孔的吸光度(A值)，每份標(biāo)本結(jié)果均取平均值。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算精漿中ZAG水平。

1.3.4血漿ZAG測定 采用乙二胺四乙酸(EDTA)真空采血管，抽取靜脈血4 mL，按照每管0.2 mL分裝。當(dāng)天采用ZAG酶聯(lián)免疫分析試劑盒(上海心語生物科技有限公司)進(jìn)行檢測。嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行操作，每份標(biāo)本加2孔平行檢測。使用酶標(biāo)儀(SM800，上海永創(chuàng))在450 nm波長處依序測量各孔的吸光度(A值)，每份標(biāo)本結(jié)果均取平均值。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算血漿中ZAG水平。

2 結(jié) 果

2.1各組精液常規(guī)參數(shù)及精漿ZAG指標(biāo)的比較 各組精子前向運行百分率(PR)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，精液體積、精子濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；精漿中ZAG水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，血漿中ZAG水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。肥胖組與正常組比較，PR和精漿ZAG水平均顯著性降低(P<0.01) 。見表1。

2.2精漿ZAG水平與精液指標(biāo)和BMI的相關(guān)性分析 各組精液常規(guī)參數(shù)指標(biāo)中PR與BMI呈負(fù)相關(guān)(r=-0.325，P<0.01)，精漿ZAG與BMI呈負(fù)相關(guān)(r=-0.165，P<0.05)，PR與精漿ZAG水平呈正相關(guān)(r=0.320，P<0.01)。

3 討 論

超重和肥胖是由多種因素共同作用，導(dǎo)致人體內(nèi)脂類紊亂、脂肪堆積過多的一種非健康狀態(tài)。超重和肥胖可引起精液常規(guī)參數(shù)的改變，隨著BMI增加，精液參數(shù)可發(fā)生不同程度的變化。國內(nèi)外學(xué)者的研究較多，但結(jié)果也不盡相同。EISENBERG等[10]在生育和環(huán)境的縱向研究中發(fā)現(xiàn)，BMI的增高與低精液量、低精子密度、低精子總數(shù)成線性相關(guān)。SALLMN等[11]研究表明BMI過高的肥胖男性精子活動率和激素水平都有明顯變化。CHAVARRO等[12]卻持相反的觀點。他們認(rèn)為與正常BMI組相比，超重組的精子活動率均高于正常BMI組。國內(nèi)吳永明等[13]也認(rèn)為超重組的精子活動率、(a±b)級精子(%)均好于正常體質(zhì)量組。此外，HADJKACEM等[14]卻在研究中發(fā)現(xiàn)，超重、肥胖與精子質(zhì)量無直接關(guān)系。本研究通過對154例捐精志愿者的精液常規(guī)參數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，各組精液體積及精子濃度無顯著性差異(P>0.05)。而關(guān)于精子的運動能力方面，PR在各組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。與正常組比較，超重組、肥胖組PR明顯下降，其中，肥胖組降低最為顯著。表明隨著BMI水平增加可能會導(dǎo)致精子的活力的降低，而對精液體積及精子濃度的影響不大。

ZAG為一種多功能蛋白質(zhì)，其主要功能為調(diào)節(jié)脂類降解，在脂肪細(xì)胞內(nèi)刺激脂肪分解并減少脂肪貯存[15-16]。1997年，SANCHEZ等[17]在血漿中發(fā)現(xiàn)了ZAG，后發(fā)現(xiàn)ZAG廣泛存在于人體體液及多種分泌上皮細(xì)胞中[18]，其中，精漿中ZAG占體內(nèi)總含量的30%[19]。眾所周知，精漿是由睪丸液、附睪液、前列腺液和精囊分泌物組成的復(fù)雜混合液體，約90%的精漿來自睪丸以外的附屬腺體組織，而精漿中ZAG高水平的維持可能是精子正常發(fā)育和活力的穩(wěn)定所必需的。由于精子發(fā)育的正常生理過程與脂質(zhì)代謝密切相關(guān)，如精子在附睪中的成熟及精卵融合等過程均伴隨著活躍的脂質(zhì)代謝，精子成熟中磷脂成分和膜流動性的改變也與脂類代謝密切相關(guān)。一方面，ZAG可降低精子成熟和受精過程中膜脂水平及增加膜流動性；另一方面，ZAG調(diào)控的脂質(zhì)代謝也為精子運動提供一定的能量[20-23]。趙文珍等[24]以SD大鼠為模型，發(fā)現(xiàn)大鼠睪丸、附睪、附睪脂肪組織、前列腺、精囊腺及輸精管中均有表達(dá)，但ZAG附睪尾部的水平明顯高于其他組織。故推測在精子成熟和被運輸?shù)倪^程中，ZAG主要經(jīng)附睪上皮細(xì)胞分泌后進(jìn)入附睪腔內(nèi)，射精后作為精漿成分附著于精子表面發(fā)揮作用，從而影響精子的活力[25]。精漿ZAG水平是否會受BMI影響，筆者尚不清楚。本研究通過對各組精漿及血漿ZAG水平進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示：血漿ZAG在各組水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，而精漿ZAG水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，并且ZAG水平隨著BMI等級的增加而降低。尤其在肥胖組中，精漿ZAG水平比正常組顯著降低(P<0.01)，提示超重/肥胖可能對附睪分泌ZAG功能影響較為明顯，體內(nèi)脂肪量越多，ZAG分泌反而越少。這與 CABASSI等[19]提出的ZAG 的表達(dá)與脂肪量呈負(fù)相關(guān)的觀點是一致的，但具體機制仍不清楚。

精子活力對雄性生殖或自然受精至關(guān)重要。cAMP/cAMP依賴的蛋白激酶A(PKA)信號通路是公認(rèn)的調(diào)節(jié)哺乳動物精子活力的重要信號通路之一[7]。研究表明ZAG通過激活β3腎上腺素受體，進(jìn)而上調(diào)cAMP通路，是一個新的調(diào)節(jié)精子活性的因子。推測其機制為：ZAG與精子膜相結(jié)合，激活精子細(xì)胞基質(zhì)中的cAMP，從而磷酸化精子內(nèi)磷酸蛋白，進(jìn)而調(diào)節(jié)精子鞭毛的運動，促使精子向前運動[7]。此外，DING等[8]發(fā)現(xiàn)精漿ZAG可能與精子功能的成熟相關(guān)，ZAG通過與α1抗胰蛋白結(jié)合，從而激活副睪頭部不能活動的精子向前運動。此外，ZAG抗體可使人精子活力顯著下降。以上研究均表明，ZAG是一種與精子活力直接相關(guān)的蛋白質(zhì)[8]。因此，筆者推測，超重及肥胖患者精漿ZAG水平降低，可能與精子活力降低存在一定關(guān)聯(lián)性。事實上，在本研究中，進(jìn)一步比較了精漿ZAG水平與PR之間的相關(guān)性，結(jié)果表明精漿ZAG水平與PR呈正相關(guān)(P<0.01)。提示BMI過高，附睪組織中ZAG分泌功能受限，直接影響精漿中ZAG水平，從而導(dǎo)致精子活力下降，影響精液的質(zhì)量。

綜上所述，BMI增加導(dǎo)致精子活力降低可能與精漿中ZAG水平降低有關(guān)，推測精漿中ZAG水平可作為肥胖/超重患者精液活動力的有效參考指標(biāo)，但具體的生物學(xué)機制有待于進(jìn)一步研究。

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