睪丸菌群失調(diào)與非梗阻性無精癥的研究進(jìn)展

崔帆，陰克強(qiáng)，王文湛 綜述；雙衛(wèi)兵 審校

（1.山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山西太原030001；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院泌尿外科，山西太原030001）

不孕不育的發(fā)病率逐年升高，已成為一個(gè)世界性的醫(yī)學(xué)難題。WHO 數(shù)據(jù)顯示，全球有10%～15%的育齡夫婦存在不孕不育的問題，而男性不育占50%［1］。男性不育與性功能障礙、精索靜脈曲張、生殖系統(tǒng)感染、內(nèi)分泌、梗阻性無精癥（obstructive azoospermia, OA）、非梗阻性無精癥（non-obstructive azoospermia, NOA） 等有關(guān)［2］。NOA 在成年男性中的發(fā)病率約為1%，占不育男性的10%～15%，是男性不育癥的主要病因之一［3］。NOA 主要是睪丸組織本身生精障礙導(dǎo)致精液檢查中未發(fā)現(xiàn)精子，其發(fā)病機(jī)制尚不明確，目前缺乏有效的防治手段［4］。

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，睪丸是無菌的［5］。近年來多個(gè)研究證實(shí)正常的睪丸組織和精液中也存在多種細(xì)菌［6-10］，NOA 可能與睪丸菌群（testicular bacterial microbiome,TBM）失衡有關(guān)［6］。本文就正常睪丸組織菌群、NOA 患者睪丸組織菌群、診斷、治療等進(jìn)行綜述。

1 組織菌群的穩(wěn)態(tài)與失衡

細(xì)菌微生物群（bacterial microbiome, BM）是細(xì)胞外微環(huán)境的重要組成部分，存在于人體內(nèi)的微生物群在維持人類健康與疾病發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用［11］。LLOYD-PRICE 等［5］研究總結(jié)了包括腸道、口腔、皮膚、氣道、母乳、陰道以及尿道等人體各組織器官中的正常BM。

1.1 穩(wěn)態(tài)

人體表面和體內(nèi)生活著超過100 萬億的共生微生物，分布于腸道、口腔、皮膚、陰道和尿道等部位［5，11］。處于穩(wěn)態(tài)的人體菌群具有重要的生理功能，不僅為人類提供了獨(dú)特的酶并形成特異的生化通路，而且參與物質(zhì)代謝、形成黏膜屏障、促進(jìn)免疫系統(tǒng)發(fā)育與成熟、保護(hù)宿主免受病原攻擊等過程［12］。腸道菌群作為最大、最復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)，可以影響消化系統(tǒng)及其他器官，調(diào)節(jié)包括代謝、細(xì)胞發(fā)育及免疫等各種生理功能［13］。

1.2 失衡

組織菌群失衡會(huì)導(dǎo)致許多疾病的發(fā)生，如慢性疾病（肥胖、糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化等）、感染性疾病、自身免疫性疾病、精神疾病及癌癥［13］。腸道菌群失衡后可以通過激活肝臟Kupffer 細(xì)胞等方式加速各個(gè)病因（病毒性、毒理性和代謝異常等）引起的肝臟損傷的進(jìn)展，并可影響全身其他組織器官疾病的發(fā)生發(fā)展［13-14］。腸道菌群失衡也可影響睪酮循環(huán)水平及雌激素水平從而影響精子的發(fā)生［15-16］。

2 正常睪丸組織菌群

關(guān)于正常男性生殖道及精液中微生物群落的組成的研究寥寥［8］。ALFANO 等［6］應(yīng)用超深焦磷酸測(cè)序發(fā)現(xiàn)，睪丸組織中也存在BM。正常睪丸組織中存在少量細(xì)菌，其中以放線菌門、擬桿菌門、厚壁菌門和變形菌門為主。SHIN 等［17］曾報(bào)道正常睪丸組織菌群中發(fā)現(xiàn)的菌群種類與人類腸道相似，但相對(duì)豐富度不盡相同。目前多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)男性精液中也存在多種細(xì)菌，精液菌群的組成在不同男性中差異很大，且精液質(zhì)量與精液菌群特征密切相關(guān)［7-9］。正常精液中存在金黃色葡萄球菌、鏈球菌、乳酸桿菌、棒狀桿菌、腸球菌、大腸桿菌等細(xì)菌［10］。由于精液中的細(xì)菌來源于不同部位［8］，TBM 是否可能對(duì)精液中的菌群產(chǎn)生影響仍需進(jìn)一步研究。

3 非梗阻性無精癥

無精癥病因較為復(fù)雜，目前可以根據(jù)患者的輸精管道是否梗阻分為OA 和NOA［18］。NOA 是指與生殖道梗阻無關(guān)的精液中無精子的生精障礙性疾病。NOA 的病因尚不清楚，目前的研究表明NOA 與感染、免疫、內(nèi)分泌因素及分子遺傳學(xué)關(guān)系密切［19-26］。ALFANO 等［6］研究發(fā)現(xiàn)NOA 患者睪丸組織菌群較正常睪丸組織發(fā)生了變化，并指出這種變化與NOA 有關(guān)。

3.1 NOA 的發(fā)病機(jī)制

3.1.1 分子遺傳學(xué)因素 基因突變和染色體異常所引起的精子發(fā)生障礙是NOA 的重要原因［19］。目前已知的與NOA 相關(guān)的基因包括有AZF、DAZLA、SYCP3 等［20-22］。精子生成還受轉(zhuǎn)錄因子、信號(hào)通路的調(diào)控。研究表明，LncRNAs 與miRNAs的異常表達(dá)均可影響精子的正常發(fā)育過程從而導(dǎo)致NOA 的發(fā)生［23-24］。

3.1.2 內(nèi)分泌因素 無精癥中最常見的內(nèi)分泌異常是促性腺激素分泌不足，促性腺激素分泌不足性腺功能減退（hypogonadotropic hypogonadism,HH）是由于促性腺激素釋放激素（gonadotropinreleasing hormone, GnRH） 和/或卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone, FSH）、黃體生成素（luteinizing hormone, LH）分泌不足，進(jìn)而導(dǎo)致雄激素缺乏和精子生成障礙［25］。

3.1.3 感染及免疫 男性生殖系統(tǒng)微生物感染及免疫疾病是導(dǎo)致NOA 的重要病因。多種微生物，包括細(xì)菌、病毒與寄生蟲，可以感染男性生殖系統(tǒng)，并誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，從而損傷男性生育力。另外，在某些病理狀態(tài)下生精細(xì)胞抗原可誘導(dǎo)自身免疫反應(yīng)，并產(chǎn)生抗精子抗體（anti-sperm antibody,AsAb），誘導(dǎo)精子凋亡，并可促進(jìn)吞噬細(xì)胞清除精子，從而導(dǎo)致精液質(zhì)量下降［26］。

3.2 NOA 與睪丸菌群的關(guān)系

ALFANO 等［6］的研究表明NOA 患者TBM 與正常TBM 存在顯著差異。與正常TBM 相比，NOA患者睪丸組織中放線菌門和厚壁菌門的數(shù)量增加，且放線菌門是NOA 患者睪丸組織中最主要的細(xì)菌類型，而擬桿菌門和變形菌門的數(shù)量則相對(duì)減少，且完全缺乏不解糖嗜胨菌，細(xì)菌總體的豐富度和多樣性也降低。菌群失調(diào)可導(dǎo)致生殖細(xì)胞發(fā)育不良，這可能也是NOA 發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制。

4 NOA 的診斷

4.1 NOA 一般診斷方法

對(duì)于NOA 的檢查主要包括病史、體格檢查、輔助檢查三個(gè)方面。詳細(xì)地詢問病史，通過了解患者婚育史、性生活史、家族遺傳史等有助于明確診斷并尋找致病因素。對(duì)患者生殖系統(tǒng)及全身檢查有助于發(fā)現(xiàn)潛在病因。輔助檢查包括精液分析、內(nèi)分泌檢查、遺傳學(xué)檢查、生殖道病原微生物檢查、AsAb 檢測(cè)、精漿生化檢查等。診斷無精癥至少要有三次以上嚴(yán)格的精液檢查［18-27］。

4.2 基于TBM 的檢查

一些研究發(fā)現(xiàn)某些疾病的發(fā)生發(fā)展與微生物特征密切相關(guān)［28］。近年的研究發(fā)現(xiàn)：精液中的厭氧球菌和嗜酸乳桿菌通過影響精子形態(tài)及精子運(yùn)動(dòng)從而導(dǎo)致精液質(zhì)量下降，并指出可以將精液中梭狀芽孢桿菌特征作為生殖細(xì)胞發(fā)育不良的可靠標(biāo)志物［8-9］。由于生殖細(xì)胞發(fā)育不良及NOA 與TBM 同樣關(guān)系密切，且TBM 可能影響精液中的菌群，未來可以根據(jù)TBM 探索更多作為生殖細(xì)胞發(fā)育不良及NOA 的標(biāo)志物。臨床中可通過檢測(cè)精液中的這些有待發(fā)現(xiàn)的微生物特征來判斷NOA 患者是否存在睪丸菌群失調(diào)。

5 NOA 的治療

5.1 一般治療

治療NOA 的常用藥物包括抗雌激素類藥物（他莫昔芬、氯米芬）、抗氧化劑（L-肉堿、谷胱甘肽、維生素E）、芳香酶抑制劑、促性腺激素類、微量元素（鋅和硒）等。目前經(jīng)驗(yàn)性藥物治療以促進(jìn)精子發(fā)生為目標(biāo)，但對(duì)NOA 具體的治療方式目前尚未達(dá)成共識(shí)［27］。自SCHOYSMAN 等［29］報(bào)道無精癥患者接受卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射（intracytoplasmic sperm injection,ICSI）治療獲得成功以來， 睪丸精子獲取術(shù)（testicular sperm extraction,TESE）/ICSI 被廣泛用于NOA 和其他一些嚴(yán)重的男性不育癥的治療。目前，對(duì)于患者主觀意愿強(qiáng)烈且滿足手術(shù)適應(yīng)證的NOA 患者，可實(shí)施睪丸取精、micro-TESE 等外科治療［18，27］。

5.2 基于TBM 的治療

多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)通過口服益生菌調(diào)節(jié)腸道菌群穩(wěn)態(tài)有助于治療腸炎、急性肝損傷甚至癌癥［13-14］。許多動(dòng)物模型已經(jīng)證明了細(xì)胞外微環(huán)境與精子發(fā)生的整個(gè)過程的相關(guān)性，恢復(fù)TBM 的穩(wěn)態(tài)對(duì)生殖細(xì)胞的產(chǎn)生非常重要［30-31］。將TBM 作為治療靶點(diǎn)，通過類比調(diào)節(jié)腸道菌群的方式來調(diào)節(jié)TBM，使其保持穩(wěn)態(tài)，有望成為新的NOA 治療手段［6］。

6 展望

組織相關(guān)BM 是許多組織、器官重要的細(xì)胞外微環(huán)境成分，但目前尚未將這個(gè)概念轉(zhuǎn)化至睪丸組織，未來仍需要更多的研究來探究TBM 的組成及其生理病理機(jī)制等。隨著人類微生物組與各種疾病的關(guān)系證據(jù)的增加，利用這些結(jié)果來預(yù)防、診治及預(yù)測(cè)疾病預(yù)后已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。研究NOA 患者TBM 可以更全面地認(rèn)識(shí)NOA 的發(fā)病機(jī)制，并針對(duì)TBM 進(jìn)行個(gè)體化治療［6］，以解決NOA患者的生育需求。