精漿SIRT1蛋白表達(dá)與患者年齡和精子參數(shù)的相關(guān)性分析

周 芳， 顧本宏， 韓文均， 李柏勝， 樂 威， 拉巴平措， 郭建兵， 張 進(jìn)， 章勁夫

（1. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬同仁醫(yī)院，上海 200050；2. 上海市第七人民醫(yī)院，上海 200137；3. 同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院，上海 200065；4. 日喀則市人民醫(yī)院，西藏 日喀則 857000；5. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院，上海 200032）

男性不育是急需解決的重大醫(yī)學(xué)難題，精液質(zhì)量下降是男性不育的主要原因之一[1]。有研究結(jié)果顯示，過去40年內(nèi)，西方發(fā)達(dá)國(guó)家男性精子數(shù)量與質(zhì)量下降了50%[2]。1項(xiàng)針對(duì)中國(guó)年輕男性精液質(zhì)量的調(diào)查結(jié)果顯示，2001—2015年，我國(guó)男性精子濃度降低了近15%，正常形態(tài)精子數(shù)量銳減超過20%，男性生育力下降是目前全球關(guān)注熱點(diǎn)[3]。

沉默信息調(diào)節(jié)因子1（silent information regulator 1，SIRT1）是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴性組蛋白去乙?；钢?，能調(diào)控多種蛋白的去乙?；磻?yīng)，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞存活、代謝等生物學(xué)過程保護(hù)各種組織和器官[4]。SIRT1是目前男性生殖領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其可以調(diào)控精原干細(xì)胞的干性維持和分化[5]，與男性精液質(zhì)量下降直接相關(guān)[6-7]。本研究分析育齡男性精漿中SIRT1蛋白的表達(dá)水平，并評(píng)估其與年齡、精子參數(shù)的相關(guān)性，為精子異常的生物學(xué)機(jī)制提供理論支持，也為男性生育潛力的評(píng)估提供新的思路。

1 材料和方法

1.1 研究對(duì)象

選取2021年1—12月就診于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬同仁醫(yī)院、上海市第七人民醫(yī)院男科的21～40歲男性患者110例。根據(jù)精液常規(guī)檢測(cè)結(jié)果，以60例精子參數(shù)正?；颊邽閷?duì)照組，年齡（30.88±0.62）歲；以50例精子參數(shù)異常患者為異常組，年齡（30.10±0.69）歲。2個(gè)組之間年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.40）。

1.2 病例入選、排除標(biāo)準(zhǔn)

按照2011年版《世界衛(wèi)生組織人類精液檢查與處理實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)》[8]的標(biāo)準(zhǔn)，以精子濃度≥15×106/mL，前向運(yùn)動(dòng)精子百分率（progressive motility sperm rate，PR）≥32%，精子正常形態(tài)率≥4%為精子參數(shù)正常，本研究所有患者精子正常形態(tài)率均≥4%。排除標(biāo)準(zhǔn)：性功能異常，未能正常手淫取精的患者；泌尿系統(tǒng)疾病、性傳播疾病、染色體異常、免疫異常等疾病患者；無精子癥患者。本研究經(jīng)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬同仁醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過（倫理號(hào)：2018-074-01），所有患者均簽署知情同意書。

1.3 方法

所有患者禁欲2～7 d，于取精室手淫取精，并確認(rèn)標(biāo)本完整性，將精液于37 ℃水浴箱中液化后，采用稱重法測(cè)定精液量，采用CASASQH-Ⅲ精子動(dòng)（靜）態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)（北京偉力新世紀(jì)科技發(fā)展股份有限公司）進(jìn)行精子參數(shù)（精子濃度、PR、精子正常形態(tài)率）分析。完成精子參數(shù)檢測(cè)后，將精液800×g離心10 min，收集精漿，-80 ℃低溫冰箱儲(chǔ)存。檢測(cè)時(shí)，將精漿樣本于冰箱中取出，室溫緩慢復(fù)溶后進(jìn)行4.5倍稀釋，采用雙抗體酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)SIRT1蛋白水平，試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技有限公司，檢測(cè)范圍為0～20 ng/mL。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用GraphPad Prism 9軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布計(jì)量資料以±s表示，比較采用t檢驗(yàn)。采用Pearson相關(guān)分析評(píng)價(jià)精漿SIRT1蛋白水平與患者年齡、精子參數(shù)、精液量的關(guān)系。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 110例患者基線資料

本研究110例患者基線資料見表1。

表1 110例患者基線資料

2.2 110例患者精漿SIRT1蛋白水平與年齡、精子參數(shù)的相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，精漿SIRT1蛋白水平與年齡、PR呈弱正相關(guān)（r值分別為0.28、0.29，P=0.003 1、0.002 2），與精子濃度呈中等正相關(guān)（r=0.42，P<0.000 1），與精液量無明顯相關(guān)性（r=-0.04，P=0.678 2）。

2.3 不同年齡和精子參數(shù)各組精漿SIRT1蛋白水平比較

（1）不同年齡患者比較。將所有患者按年齡為21～30歲和31～40歲2個(gè)年齡亞組。在所有患者中，異常組精漿SIRT1蛋白水平[（38.52±2.01）ng/mL]明顯低于對(duì)照組[（48.19±2.10）ng/mL，P<0.01]；31～40歲患者中，異常組[（40.51± 3.04）ng/mL]也明顯低于對(duì)照組[（51.99±3.14）ng/mL，P<0.05]；21～30歲患者中，對(duì)照組與異常組精漿SIRT1蛋白水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[（40.17±2.38）和（34.59±2.62）ng/mL，P>0.05]。見圖1。

圖1 不同年齡患者SIRT1蛋白水平的比較

（2）不同精子參數(shù)患者比較。在所有患者中，31～40歲組精漿SIRT1蛋白水平[（47.01±2.33）ng/mL]明顯高于21～30歲組[（37.53±1.79）ng/mL，P<0.01]；在對(duì)照組中，31～40歲患者精漿SIRT1蛋白水平[（51.99±3.14）ng/mL]也明顯高于21～30歲組[（40.17±2.38）ng/mL，P<0.01]；異常組中，21～30歲患者和31～40歲患者精漿SIRT1蛋白水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[（34.59±2.62）ng/mL和（40.51±3.04）ng/mL，P>0.05]。見圖2。

圖2 不同精子參數(shù)患者SIRT1蛋白水平的比較

3 討論

男性不育可由多種因素引起，精子異常是其重要因素[9]，也是男性生育力的主要評(píng)估指標(biāo)之一。精子發(fā)生是指由精原干細(xì)胞通過減數(shù)分裂分化為初級(jí)精母細(xì)胞和次級(jí)精母細(xì)胞，而后分化為精子細(xì)胞，最終生成精子，這一生物學(xué)過程為成年男性提供源源不斷的精子，從而維持其生育能力。精子發(fā)生除受下丘腦-垂體-性腺軸精密調(diào)控外，精漿中的果糖、蛋白質(zhì)、前列腺素等物質(zhì)也為精子發(fā)生提供必需的營(yíng)養(yǎng)[10]。目前，精子發(fā)生障礙的主要病理生理機(jī)制包括表觀遺傳、DNA損傷、氧化應(yīng)激等，其中50%為特發(fā)性精子發(fā)生障礙，病因和機(jī)制尚不明確[11]。因此，深入探究精子發(fā)生障礙機(jī)制，對(duì)提高男性不育診治水平、解決男性不育難題、提高我國(guó)人口質(zhì)量，具有重要的醫(yī)學(xué)和社會(huì)意義。

SIRT1通過調(diào)控底物蛋白的去乙酰化反應(yīng)參與調(diào)節(jié)DNA損傷修復(fù)、代謝、炎癥、氧化應(yīng)激等過程，達(dá)到保護(hù)各種組織和器官的生理作用[4]。SIRT1和男性生育力的關(guān)系及其在生殖系統(tǒng)相關(guān)疾病中的作用的研究已廣泛開展，有研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌組織中SIRT1表達(dá)高于正常前列腺上皮細(xì)胞[12]；男性精漿中也可檢測(cè)到SIRT1蛋白，可作為精子數(shù)量和質(zhì)量的評(píng)估指標(biāo)之一[6]?；A(chǔ)研究結(jié)果顯示，SIRT1完全敲除的雄性小鼠表現(xiàn)為睪丸體積小、減數(shù)分裂前期的生殖細(xì)胞分化延遲、精子數(shù)量減少、畸形精子數(shù)增加[13]；SIRT1高表達(dá)于未分化的精原干細(xì)胞中，并調(diào)節(jié)精原干細(xì)胞的細(xì)胞增殖、自我更新和多能性基因的表達(dá)[5]。臨床研究方面，屈志義等[7]發(fā)現(xiàn)，精液SIRT1基因的表達(dá)水平與精子濃度、總精子活力、精子正常形態(tài)率呈正相關(guān)（r值分別為0.301、0.587、0.421，P<0.001）；NASIRI等[6]發(fā)現(xiàn)，與精子正常男性相比，弱畸精子癥患者精漿SIRT1蛋白水平降低。本研究結(jié)果顯示，精漿SIRT1蛋白水平與精子濃度、PR呈正相關(guān)（r值分別為0.42、0.29，P<0.05），并且發(fā)現(xiàn)異常組精漿SIRT1蛋白水平明顯低于對(duì)照組（P<0.01），在31～40歲患者中也呈現(xiàn)出同樣的表達(dá)差異（P<0.05）。

SIRT1與年齡相關(guān)的疾病有關(guān)，如癌癥、代謝性疾病、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病和骨質(zhì)疏松癥等[14]。在男性生殖系統(tǒng)中，睪丸組織結(jié)構(gòu)和性激素水平也會(huì)伴隨年齡而發(fā)生變化，從而可能影響精子發(fā)生，但不同研究關(guān)于年齡對(duì)精子參數(shù)的影響尚有爭(zhēng)議[15]。本研究分析了精漿SIRT1蛋白在不同年齡精子異常患者中的表達(dá)水平。以往研究結(jié)果顯示，隨著年齡的增長(zhǎng)，因各組織器官氧化應(yīng)激損傷的加劇，SIRT1表達(dá)水平降低[16-17]，但本研究結(jié)果顯示，精漿SIRT1蛋白水平與年齡呈正相關(guān)（r=0.28，P<0.05），31～40歲男性精漿SIRT1蛋白水平高于21～30歲男性（P<0.01）。原因可能是：為應(yīng)對(duì)年齡增長(zhǎng)帶來的氧化應(yīng)激反應(yīng)，SIRT1表達(dá)發(fā)生代償性增加，發(fā)揮了保護(hù)作用[14]。SIRT1在精漿中的年齡依賴性代償表達(dá)機(jī)制尚需進(jìn)一步探索，本研究收集的病例年齡為21～40歲，后續(xù)將補(bǔ)充SIRT1在高齡（>40歲）男性精液中的表達(dá)情況，以完善此結(jié)論。

綜上所述，在21～40歲男性中，精漿SIRT1蛋白水平與精子參數(shù)有相關(guān)性，可為育齡男性不育的診治提供有價(jià)值的信息，與其他指標(biāo)結(jié)合可能增強(qiáng)對(duì)精液質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的系統(tǒng)性。