特發(fā)性男性不育患者精子DNA完整性和精漿氧化應激水平之間的相關性分析

甄錦壯　曹健欣　麥福勁

【摘要】 目的 探析特發(fā)性男性不育患者的精子DNA完整性與精漿氧化應激水平之間的相關性。方法 148例特發(fā)性男性不育患者， 以精子DNA碎片指數(shù)（DFI）為分組依據(jù)， DFI<30%為低DFI組（103例）， DFI≥30%為高DFI組（45例）， 對比兩組精漿中的丙二醛（MDA）含量、總抗氧化能力（TAC）， 并分析精子DNA完整性與精液氧化應激指數(shù)的相關性。結果 高DFI組MDA含量（12.18±3.21）nmol/ml高于低DFI組的（8.02±2.16）nmol/ml， TAC水平（11.35±3.52）U/L低于低DFI組的（22.41±3.47）U/L， 差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。DFI與精漿MDA含量呈正相關（r=0.573， P<0.01）， 與TAC呈負相關（r=-0.535， P<0.01）。結論 精漿氧化應激水平可影響精子DNA損傷， 精漿氧化應激可能是誘發(fā)特發(fā)性男性不育的重要機制。

【關鍵詞】 精子DNA完整性;氧化應激;特發(fā)性男性不育;相關性

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2019.36.023

男性生殖道中的生殖細胞在正常的生理活動過程中， 會產生活性氧（ROC）等代謝產物， ROC的產生與清除需要借助非酶性抗氧化物成分以及抗氧化酶系統(tǒng)保持動態(tài)平衡， 低水平ROC對精子生理功能發(fā)揮著重要的影響作用[1]。當生殖道存在感染等因素時代謝增強， 精漿中ROC異常升高， 則會誘導產生氧化應激， 使精子存活率、活力等質量指標降低， 精子功能下降， 同時產生MDA等脂質代謝產物， 因此MDA、TAC為被用于評價氧化應激水平的指標[2]。也有相關研究指出精子DNA損傷是導致男性不育的重要原因[3]。基于此， 本研究對特發(fā)性男性不育患者DNA完整性與精漿氧化應激水平所存在的相關性實施如下分析， 以期為抗氧化藥物治療特發(fā)性男性不育提供理論依據(jù)。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選取2017年5月～2018年5月本院收治的148例特發(fā)性男性不育患者為研究對象， 所有患者均接受精子DNA完整性檢測， 以DFI為分組依據(jù)， DFI<30%為低DFI組（103例）， DFI≥30%為高DFI組（45例）， 低DFI組年齡28～41歲， 平均年齡（34.5±2.2）歲;高DFI組年齡26～43歲， 平均年齡（34.5±2.9）歲。所有患者均已排除患有生殖系統(tǒng)氧化損傷疾病， 兩組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）， 具有可比性。

1. 2 方法

1. 2. 1 標本采集 入選研究對象在取精前須保證2～7 d的禁欲， 以手淫法采集精液， 并完整收集在專用取精杯中， 于37℃ 環(huán)境下孵育至液化， 1 h內進行檢測處理， 按照《世界衛(wèi)生組織人類精液檢查與處理實驗室手冊》[4]第5版標準行精液常規(guī)分析， 經離心分離精子、精漿， 分別用于檢測精子DNA碎片化指數(shù)和精漿MDA、TAC。

1. 2. 2 檢測精子DNA碎片化指數(shù) 使用精子染色質擴散法對精子DNA碎片檢測， 采用深圳華康生物醫(yī)學工程有限公司生產的試劑盒， 在顯微鏡下計算400條精子， 統(tǒng)計大暈環(huán)、中暈環(huán)、小暈環(huán)、無暈環(huán)和退化的異常精子個數(shù)， 大暈環(huán)和中暈環(huán)表示精子核DNA完整， 小暈環(huán)、無暈環(huán)和退化表示精子核DNA斷裂。精子DFI=（小暈環(huán)+無暈環(huán)+退化精子）/400 ×100%。

1. 2. 3 精漿MDA含量與TAC測定 精漿MDA、TAC檢測所用試劑均由南京建成生物工程研究所生產。MDA檢測：取0.1 ml精液設為測定管， 并設置空白管， 使用硫代巴比妥酸比色法測定MDA含量， 并對所檢測的原始MDA值進行修正， 保證患者精子濃度均為20×106/ml。修正計算公式=原始MDA值/（精子濃度/20×106/ml）。TAC檢測：設定反應空白對照管， 采用比色法對TAC進行測定， 1個總抗氧化能力的表示：在37℃ 環(huán)境下， 每毫升樣本在每分鐘使反應體系的吸光度值每增加0.01時， 計算為1個總抗氧化能力單位。MDA與TAC的測定過程均嚴格按照試劑盒說明書實施操作。

1. 3 觀察指標 對比兩組患者精漿中MDA含量與TAC水平， 對DFI與精漿氧化應激水平之間的相關性進行分析。

1. 4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計學軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料以均數(shù)±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗。精子DNA完整性和精漿氧化應激水平之間的相關性使用Pearson相關分析， P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2. 1 兩組精漿中的MDA含量、TAC水平對比 高DFI組MDA含量高于低DFI組， TAC水平低于低DFI組， 差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表1。

2. 2 精子DNA完整性與精液氧化應激指數(shù)的相關性分析Pearson相關分析顯示DFI與精漿MDA含量呈正相關（r=0.573， P<0.01）， 與TAC呈負相關（r=-0.535， P<0.01）。

3 討論

精子DNA是重要的遺傳信息載體， 而精子染色質結構的完整性是精卵正常受精以及胚胎發(fā)育的關鍵保證。精原細胞對各種應激因子十分敏感， 且精原細胞受損后的自我修復能力低下， 精子是高度簡化的細胞， 缺乏自我修復能力， 目前有大量研究證實， 精子DNA出現(xiàn)損傷的情況下， 對自然生育以及輔助生殖技術治療均會造成不良影響[5]。

在本次研究結果中， 高DFI組MDA含量（12.18±3.21）nmol/ml高于低DFI組的（8.02±2.16）nmol/ml， TAC水平（11.35±3.52）U/L低于低DFI組的（22.41±3.47）U/L， 差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。DFI與精漿MDA含量呈正相關（r=0.573， P<0.01）， 與TAC呈負相關（r=-0.535， P<0.01）。對此結果產生的原因分析認為， 人類精子對氧化應激的敏感性較高， 在ROC處于正常生理濃度狀態(tài)下， 使精子的正常生理功能得到有效維持， 而ROC極易對精子膜的高濃度不飽和脂肪酸（PURA）形成攻擊， 當ROC水平過高則會導致精子膜通透性顯著增加， 對精子細胞內參與精子運動能力的離子濃度調節(jié)能力顯著減弱， 甚至喪失， 同時精子膜PURA與ROC產生脂類過氧化反應， 使PURA失去雙鍵結構， 精子膜流動性減弱甚至喪失， 精子結構受損， 最終使精子活力下降， 造成精子功能障礙， 嚴重情況下導致男性不育[6]。同時精子膜受損還造成精子核結構的損傷， 破壞DNA雙鏈結構， 精子DNA碎片化指數(shù)升高[7]， 使精子細胞凋亡率上升， 精子受精能力下降及受精后形成的胚胎染色質異常率升高， 影響胚胎發(fā)育潛能， 從而導致早期流產和不育。MDA屬于脂質過氧化后產生的分解產物， 其含量能夠反映出機體ROC含量以及其所造成的脂質過氧化程度;而TAC主要反映的是精漿抗氧化能力的總體水平， 由此表明DFI過高患者， 精液中脂質過氧化反應越強， MDA含量會相應升高， 同時TAC水平下降會導致精液氧化應激反應增強， 所以對精子膜結構造成破壞、完整性受損， 精子運動能力隨之下降， 精子正常功能也隨之受到影響[8-10]。

綜上所述， 精漿氧化應激作用可增加精漿中MDA含量， 導致精子DNA損傷， 且DFI與MDA含量呈正相關， 與TAC呈負相關， 提示精漿氧化應激可能是誘發(fā)特發(fā)性男性不育的重要機制， 應當進一步對氧化應激治療特發(fā)性男性不育的開展深入研究。

參考文獻

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[收稿日期：2019-03-27]