肛門生殖器距離的生物學(xué)特征及其在男性泌尿生殖系統(tǒng)疾病中的研究進(jìn)展

潘文鋒 謝華 陳方

上海交通大學(xué)附屬兒童醫(yī)院，上海市兒童醫(yī)院泌尿外科,上海 200062

近年來，男性小兒泌尿生殖系統(tǒng)疾病，如尿道下裂、隱睪、睪丸癌等發(fā)病率逐年上升，并造成成年男性不育、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、心理健康等社會問題，越來越成為人們重視的問題[1]。這些疾病的表型和發(fā)生時(shí)間存在差異，病因和發(fā)病機(jī)制也不完全明晰，產(chǎn)前雄激素作用不足可能是導(dǎo)致上述現(xiàn)象發(fā)生的重要原因。環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(environmental endocrine disrupting chemicals,EDCs) 是導(dǎo)致產(chǎn)前雄激素作用不足的一個(gè)重要因素。而肛門生殖器距離(anogenital distance，AGD)可以評估產(chǎn)前雄激素作用水平和程度、預(yù)測成年男性的生殖健康結(jié)局等方面起重要作用[2]。因此，本文就AGD的生物學(xué)特征及其在男性泌尿生殖疾病中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、AGD的概述和生物學(xué)特征

(一)AGD的概述

AGD最早由人類生殖毒理學(xué)家在進(jìn)行嚙齒類動物實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)。在嚙齒類動物中，即從肛門中點(diǎn)到生殖器之間的距離[3]。對于人類來說，目前文獻(xiàn)報(bào)道公認(rèn)度較高的男性AGD測量標(biāo)準(zhǔn)是：肛門中點(diǎn)到陰囊基底部(anoscrotal distance,ASD)、陰莖基底部背側(cè)(anogenital distance-1,AGD-1)、基底部腹側(cè)(anogenital distance-2,AGD-2)的距離[4]。測量時(shí)，患者取仰臥位，雙髖屈曲外展、雙腳相互接觸，大腿內(nèi)側(cè)與水平面成45度，形成"青蛙腿"樣的體位，也可采取截石位等[4]。同時(shí)讓患兒的會陰部得到充分暴露，由經(jīng)過一定培訓(xùn)的人員進(jìn)行測量，可多人協(xié)助測量，盡可能降低其活動度。現(xiàn)在的AGD測量工具包括游標(biāo)卡尺、自制軟尺、超聲等，國際上一般采用游標(biāo)卡尺測量AGD[4]。AGD測量受到多種因素的影響，其中測量對象的個(gè)體差異可能大于測量誤差[5]。個(gè)體差異包括患兒的體重、身高(長)、年齡、人種、頭圍等，其中體重對AGD測量準(zhǔn)確性的影響較大。為此Swan等[6]提出一個(gè)新的衡量指標(biāo)，即AGD的體重標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)(anogenital index,AGI)，AGI=AGD/weight(計(jì)量單位：mm/kg)。此外，測量誤差也有一定的影響，包括測量時(shí)體位、患兒是否完全安靜、是否有輕微牽引或壓迫等其他情況。

(二)AGD的生物學(xué)特征

了解正常的性別分化過程，對于理解AGD的形成和評估其在男性泌尿生殖領(lǐng)域、環(huán)境毒理、遺傳突變中的應(yīng)用至關(guān)重要。性別分化一般包括性別的決定，性腺、生殖道和外生殖器的分化等過程。在Y染色體決定性別的基因SRY、其他相關(guān)基因和因子(常染色體基因、INSL3、Hedgehog、Wnt、睪酮、抗苗勒激素等)的參與下，外生殖器開始分化和發(fā)育，男性生殖結(jié)節(jié)和尿生殖竇皺襞分化成陰莖和尿道,陰唇、陰囊皺襞融合成陰囊；而女性陰唇、陰囊皺襞和尿生殖竇皺襞分化成大小陰唇，生殖結(jié)節(jié)分化成陰蒂,尿生殖竇分化成陰道和尿道。男性生殖器的發(fā)育在14～16周齡時(shí)完成，由此形成了AGD的表型[7]。

AGD不僅能表現(xiàn)出性別二態(tài)性，還是雄激素暴露水平、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物、生殖毒理學(xué)的重要生物標(biāo)志物。EDCs是一類具有擬雌激素或抗雄激素的作用，使內(nèi)分泌系統(tǒng)平衡發(fā)生紊亂，從而造成機(jī)體出現(xiàn)雄激素暴露紊亂的化合物。最常見的化合物是鄰苯二甲酸酯，包括鄰苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)和鄰苯二甲酸二乙基己酯(diethyl hexyl phthalate,DEHP)[8-9]。動物實(shí)驗(yàn)中，嚙齒類孕鼠暴露于鄰苯二甲酸鹽時(shí)，會呈劑量依賴性地抑制胎鼠睪丸產(chǎn)生睪酮的能力，造成小鼠后代出現(xiàn)與睪丸源性生殖障礙綜合征(testicular dysgenesis syndrome,TDS)相似的癥狀[10]。多項(xiàng)臨床流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)孕婦接觸DEHP或某些其他鄰苯二甲酸鹽與后代男嬰AGD縮短之間有著顯著的關(guān)聯(lián)[6,11]。不同化學(xué)類別的物質(zhì)也會影響子代的AGD，這些化合物具有抗雄激素效應(yīng)模式，可能比強(qiáng)效的抗雄激素劑鄰苯二甲酸鹽對AGD的影響更嚴(yán)重。需要注意的是，動物實(shí)驗(yàn)中化學(xué)物暴露的劑量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類臨床流行病學(xué)研究中的暴露水平，這可能與嚙齒動物和人類之間代謝率的差異有關(guān)[12]。

二、AGD在男性泌尿生殖疾病中的臨床研究進(jìn)展

尿道下裂、隱睪、性發(fā)育異常、男性生殖功能缺陷等是常見的男性泌尿生殖疾病。這些疾病的發(fā)生機(jī)制并不清晰，可能與遺傳基因突變、環(huán)境內(nèi)分泌干擾等因素導(dǎo)致雄激素異?；蚴荏w缺陷有關(guān)[13]。

(一)AGD與尿道下裂

前期動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雄激素不足所致生殖器畸形動物模型的AGD更短，這與人類研究中的結(jié)果基本一致[14]。Hsieh等[15]通過回顧前期數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，男性尿道下裂患兒的AGD較對照組短，可能是由于環(huán)境內(nèi)分泌紊亂導(dǎo)致雄性化不足所致。在初步研究中，Sathyanarayana等[16]發(fā)現(xiàn)患有尿道下裂的兒童AGD更短，Thankamony等[17]在測量2歲以下兒童AGD時(shí)發(fā)現(xiàn)，尿道下裂患兒的AGD平均值要短于健康兒童，但其研究結(jié)果受到樣本量和統(tǒng)計(jì)偏倚的影響。為此，Hsieh等[18]、Thankamony等[19]擴(kuò)大了臨床樣本量且采取相同的測量方式進(jìn)行了一項(xiàng)橫斷面研究，進(jìn)一步驗(yàn)證了尿道下裂與AGD縮短的相關(guān)性，并推測這種異?？赡芘c雄激素不足有關(guān)。在這些回顧性研究驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，Singal[20]、Cox[21]通過前瞻性研究來探究AGD與尿道下裂的嚴(yán)重程度之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)尿道下裂患兒的AGD較短，同時(shí)與中段型和遠(yuǎn)段型尿道下裂相比，近段型尿道下裂患兒的AGD更短，這表明重度尿道下裂可能會存在更加嚴(yán)重的宮內(nèi)雄激素作用缺陷。同時(shí)在先天畸形產(chǎn)前診斷領(lǐng)域，Arfi等[22]初步驗(yàn)證了可以通過超聲測量宮內(nèi)胎兒AGD來早期判斷胎兒性別，隨后Aydin等[23]進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)論的可行性，Gilboa等[24]發(fā)現(xiàn)與健康胎兒相比，患有尿道下裂的胎兒AGD超聲測量結(jié)果明顯縮短，這更表明了AGD可能可以作為產(chǎn)前男性外生殖器評估的補(bǔ)充超聲參數(shù)和外生殖器雄性化的指標(biāo)，進(jìn)一步早期診斷先天性泌尿生殖畸形。

(二)AGD與隱睪

Hsieh等[15]發(fā)現(xiàn)患有隱睪的男性患兒可能AGD較短。隨后Sathyanarayana等[16]通過回顧性研究發(fā)現(xiàn)隱睪患兒有較短的AGD，但其樣本量較小。為了明確隱睪與AGD的關(guān)系，Jain等[25]和Thankamony等[19]分別通過大樣本的前瞻性研究以及出生隊(duì)列對比研究完善了之前的結(jié)論，前一項(xiàng)研究還證實(shí)了AGD與睪丸位置存在關(guān)聯(lián)性，高位隱睪患兒的AGD更短，這也間接說明人類可能存在男性化編程窗口(masculine programming window,MPW)。Jiang等[26]探究了AGD與隱睪之間的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)果表明高位隱睪新生兒AGD較低位隱睪患兒短，但兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，單側(cè)隱睪與雙側(cè)隱睪新生兒AGD值差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；但需注意該研究采用軟尺測量AGD，精確性可能較差。

(三)AGD與性發(fā)育異常

性發(fā)育異常(disorders of sex development,DSD)是一類染色體、性腺或解剖結(jié)構(gòu)發(fā)育異常的先天性疾病，需要早期進(jìn)行綜合性治療[27]。DSD對于研究AGD具有重大的研究價(jià)值，但在確定此類疾病的AGD測量標(biāo)準(zhǔn)上存在困難，尤其是生殖器模糊的情況下。在動物實(shí)驗(yàn)中，雄激素受體敲除小鼠動物模型表現(xiàn)出與雌性小鼠相似的AGD，妊娠早期暴露于雄激素的雌性恒河猴表現(xiàn)出類似于人類多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian disease,PCOS)的特征，如雄激素分泌過高、排卵異常、胰島素抵抗等表現(xiàn)[28-29]。一組小樣本研究表明患有先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥(congenital adrenal cortical hyperplasia,CAH)的女性表現(xiàn)出較長的AGD。有研究表明，年輕健康女性的AGD與卵泡數(shù)目、血清睪酮分泌水平之間存在正相關(guān)[30-31]。由此可見，AGD可以作為評估DSD中產(chǎn)前雄激素暴露作用的指標(biāo)，宮內(nèi)雄激素暴露水平對CAH或PCOS母親的雌性后代AGD的影響值得進(jìn)一步研究。

(四)AGD與男性生殖功能缺陷

在全球范圍內(nèi)，有20%～70%的不孕夫婦是男性因素導(dǎo)致的，而且隱睪、尿道下裂等先天性畸形與男性不育有關(guān)[32]。由于缺乏前瞻性研究，最佳治療時(shí)機(jī)尚不明確，而AGD可能是評估雄性化不足的指標(biāo)，這為早期預(yù)測男性生殖功能提供了可能性。研究發(fā)現(xiàn)，AGD與年輕成年男性的精液參數(shù)有關(guān)，也可作為評估年輕成年男性睪丸功能、區(qū)分阻塞性無精癥(obstructive azoospermia,OA)與非阻塞性無精癥(nonobstructive azoospermia,NOA)的新方法[33]。但Niederberger等[34]認(rèn)為大量精液分析是一個(gè)相對較差的生育力評估方法，與AGD之間的關(guān)聯(lián)有待驗(yàn)證，Zhou等[35]研究表明AGD與精液質(zhì)量無關(guān)，還有研究發(fā)現(xiàn)有生育能力男性的AGD較無生育能力者長，且AGD也與成年男性的生殖激素水平有關(guān)。

三、結(jié)論及展望

AGD在動物實(shí)驗(yàn)與人類臨床研究中的初步結(jié)果基本一致，支持AGD與產(chǎn)前雄激素暴露存在密切聯(lián)系，并提示胎兒泌尿生殖系發(fā)育過程存在男性化編程窗口這一關(guān)鍵期。越來越多的研究表明，AGD可作為胎兒雄激素水平、內(nèi)分泌干擾物效應(yīng)、睪丸功能的生物標(biāo)志物，并評估環(huán)境內(nèi)分泌因素對于人類從胎兒到成年泌尿生殖發(fā)育的影響。盡管AGD在臨床決策中起到的具體作用并不明確，但我們認(rèn)為AGD仍將是嚙齒動物毒性研究和風(fēng)險(xiǎn)評估的標(biāo)準(zhǔn)回顧性生物標(biāo)志物，并可作為男性生殖問題的一種前瞻性生物標(biāo)志物，但還需要更多的前瞻性大樣本研究來解釋其內(nèi)在機(jī)制。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明文獻(xiàn)檢索為潘文鋒，論文調(diào)查設(shè)計(jì)為謝華、潘文鋒，論文討論分析為陳方、謝華、潘文鋒