男性不育癥患者精子核DNA完整性的臨床研究

石 潔 黃 杰

蘇州大學(xué)附屬獨(dú)墅湖醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心,江蘇省蘇州市 215000

男性不育癥是中國(guó)育齡夫婦不孕不育的重要病因,其發(fā)生與多種因素有關(guān)。目前單憑借精子濃度及活力等常規(guī)參數(shù)來評(píng)估男性生育力和預(yù)測(cè)妊娠結(jié)局已無法滿足臨床需求,因此需要更高質(zhì)量和穩(wěn)定的指標(biāo)對(duì)精液質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。精子核DNA完整性作為近期男性不育癥的研究熱點(diǎn),被認(rèn)為是評(píng)估生育力的最有前景的標(biāo)志物之一。精子核DNA完整性可用精子DNA碎片指數(shù)(DFI)來描述。高精子DFI會(huì)導(dǎo)致受精障礙、胚胎發(fā)育異常以及妊娠率降低,同時(shí)也會(huì)增加子代罹患染色體病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和其他疾病的風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。為明確男性不育癥患者的精子核DNA完整性情況,比較其在不同精液異常性疾病中的差異,并探討抗氧化物對(duì)精子DNA損傷的臨床療效,本研究針對(duì)210例男性不育癥患者展開研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2022年5—8月于我院生殖醫(yī)學(xué)中心就診的210例男性不育癥患者作為研究對(duì)象?；颊吣挲g20～45歲,平均年齡(34.56±8.95)歲。收集分析精液樣本,根據(jù)常規(guī)參數(shù)的參考值將患者分為正常精液組、少精子癥組(精子濃度<15×106/ml)、弱精子癥組[前向運(yùn)動(dòng)精子率(PR)<32%]和畸形精子癥組(正常形態(tài)精子率<4%)。正常精液組平均年齡(34.75±7.95)歲;少精子癥組平均年齡(35.59±6.82)歲;弱精子癥組平均年齡(35. 68±6.10)歲;畸形精子癥組平均年齡(34.60±7.68)歲。按照DFI值將患者分為精子核DNA完整性正常組(DFI≤15%)和異常組(DFI>15%)。精子核DNA完整性正常組平均年齡(34.29±7.60)歲;DNA完整性異常組平均年齡(35. 05±6.41)歲。各組一般資料經(jīng)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),存在可比性。本研究已獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理審批號(hào):230001),且患者對(duì)研究知情同意。納入標(biāo)準(zhǔn):育齡期已婚男性,性生活規(guī)律,未采取任何避孕措施同居1年以上。排除標(biāo)準(zhǔn):女方不孕,隱睪、附睪及輸精管異常,精索靜脈曲張,生殖系統(tǒng)炎癥,性功能障礙等,特殊及家族病史,不良生活習(xí)慣如酗酒吸煙等。

1.2 方法 給予精子核DNA完整性異常患者左卡尼汀(LC)和輔酶Q10(CoQ10)治療。LC(東北制藥集團(tuán)沈陽第一制藥有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H19990372,規(guī)格:10ml)10ml,tid和CoQ10[衛(wèi)材(中國(guó))藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H10930021,規(guī)格:10mg]10mg,tid,口服,持續(xù)治療3個(gè)月。

1.3 精液檢查

1.3.1 常規(guī)參數(shù)檢測(cè)。囑咐患者采集前禁欲2～7d,后通過手淫法采集的精液樣本置于37℃溫箱內(nèi)液化,再用穗加自動(dòng)分析儀檢測(cè)常規(guī)參數(shù)如精子濃度、活動(dòng)力、PR和正常形態(tài)精子率。

1.3.2 精子DFI檢測(cè)。采用精子染色質(zhì)結(jié)構(gòu)分析法配合邁瑞流式細(xì)胞儀低速檢測(cè)樣本。所用試劑盒為精子核完整性染色試劑盒(南京欣迪生物藥業(yè)公司)。儀器計(jì)數(shù)10 000個(gè)以上細(xì)胞,軟件自動(dòng)分析熒光比例并處理數(shù)據(jù)。

1.4 觀察指標(biāo) 比較正常精液組、少精子癥組、弱精子癥組和畸形精子癥組的DFI。比較精子核DNA完整性正常組和DNA完整性異常組的精液常規(guī)參數(shù)。應(yīng)用Pearson檢驗(yàn)分析DFI與精液常規(guī)參數(shù)之間的相關(guān)性。最后比較精子核DNA完整性異常患者治療前后的精液常規(guī)參數(shù)及DFI值。

2 結(jié)果

2.1 不同質(zhì)量精液組精子DFI比較 少精子癥組(26例)、弱精子癥組(47例)、畸形精子癥組(43例)和正常精液組(94例)的精子DFI分別為(18.65±5.21)%、(27.11±9.40)%、(20.46±6.28)%、(13.92±4.87)%,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=15.282,P=0.000<0.05),從高到低依次為弱精子癥組、畸形精子癥組、少精子癥組、正常精液組。

2.2 精子核DNA完整性正常組與DNA完整性異常組精液常規(guī)分析結(jié)果比較 精子核DNA完整性異常組的精子濃度、活動(dòng)力、PR和正常形態(tài)精子率均低于DNA完整性正常組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 精子核DNA完整性正常組與異常組精液常規(guī)分析結(jié)果比較

2.3 男性不育癥患者精子DFI與各常規(guī)參數(shù)之間的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析得出男性不育癥患者的精子DFI與精子濃度、活動(dòng)力、PR和正常形態(tài)精子率呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表2。

表2 精子DFI與各參數(shù)之間的相關(guān)性分析

2.4 治療前后精子核DNA完整性異常患者精液常規(guī)參數(shù)、DFI比較 經(jīng)LC聯(lián)合CoQ10治療后,精子核DNA完整性異常患者的精子濃度、活動(dòng)力、PR和正常形態(tài)精子率較治療前增高,DFI值較治療前降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 治療前后精子核DNA完整性異?；颊呔撼Ｒ?guī)參數(shù)、DFI比較

3 討論

傳統(tǒng)的精液質(zhì)量評(píng)估僅限于精子濃度、活動(dòng)力和形態(tài)等常規(guī)檢測(cè)層面,不涉及精子核DNA完整性的評(píng)價(jià)。與常規(guī)分析相比,精子核DNA完整性更能從分子水平上揭示精子的功能和男性的生育潛能。精子核DNA作為遺傳信息的載體,是正常受精過程的重要保證,對(duì)后續(xù)妊娠和胎兒發(fā)育有著顯著的作用[3]。同時(shí)臨床研究也表明精子核DNA的完整性水平能顯著預(yù)測(cè)輔助生殖技術(shù)的成功率及孕后的妊娠風(fēng)險(xiǎn)[4-7]。因此臨床上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)進(jìn)行精子核DNA完整性評(píng)估的必要性。

研究表明男性不育患者的精子DNA損傷程度高于正常男性[8]。精子核一旦受損,DNA雙鏈上與精子發(fā)生相關(guān)的基因發(fā)生缺失或表達(dá)改變,導(dǎo)致精子發(fā)生障礙和凋亡增加[9]。此外精子DNA受損也會(huì)加重線粒體損傷,導(dǎo)致精子所需ATP減少及活性氧(ROS)產(chǎn)生增加,致使少、弱精子癥的發(fā)生[10]。Maettner等[11]的研究也表明精子形態(tài)缺陷患者的DNA碎片化程度明顯增加。同樣地,本研究也發(fā)現(xiàn)少、弱、畸形精子癥組的DFI值較正常精液組偏高;精子核DNA完整性異常組的精子濃度、活動(dòng)力、PR及正常形態(tài)精子率較DNA完整性正常組偏低;且精子DFI與所測(cè)精液常規(guī)參數(shù)之間呈負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果均說明男性不育癥患者的精子核DNA完整性與精液質(zhì)量密切相關(guān)。然而有研究表明精子濃度、活動(dòng)力甚至形態(tài)都正常的精液標(biāo)本,其精子DFI未必異常[6]。這提示DFI也可作為一個(gè)男性生育力的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。

然而引起精子核DNA完整性異常的機(jī)制仍尚未明確。一般認(rèn)為生殖道感染、熱應(yīng)激、精索靜脈曲張、精子凋亡、染色質(zhì)異常組裝和不良生活方式等因素與精子DNA受損有關(guān)[12]。其中氧化應(yīng)激被認(rèn)作是各危險(xiǎn)因素作用的共同通路。Karam等[13]發(fā)現(xiàn)不育男性的精液ROS水平和精子DNA碎片水平明顯高于可生育男性。過量的ROS通過誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化繼而攻擊精子質(zhì)膜,致使精子DNA單或雙鏈發(fā)生斷裂[14]。故可考慮采用抗氧化劑來治療精子核DNA完整性異常。

LC和CoQ10是目前臨床上治療男性不育的常用抗氧化劑。LC是水溶性抗氧化劑,可將脂肪酸運(yùn)輸?shù)骄€粒體進(jìn)行氧化為精子提供能量[15]。CoQ10是脂溶性抗氧化劑,在維持線粒體能量生成和脂蛋白代謝方面起著重要作用[16]。LC和CoQ10可通過減少ROS水平和改善精子核組裝過程來拮抗氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的DNA損傷,并改善精子濃度、活力和正常形態(tài)率[17]。已有研究顯示聯(lián)合使用LC和CoQ10的效果要優(yōu)于單獨(dú)使用LC或CoQ10[18]。同樣地,本研究中針對(duì)精子核DNA完整性異?；颊邔?shí)施LC聯(lián)合CoQ10治療后發(fā)現(xiàn)患者的精子濃度、活動(dòng)力、形態(tài)和DFI較治療前有所改善。

綜上所述,男性不育癥患者的精子核DNA完整性異常主要與其精液質(zhì)量有關(guān),精子DFI聯(lián)合常規(guī)參數(shù)綜合分析可以更加全面評(píng)估精液質(zhì)量。臨床上采用LC聯(lián)合CoQ10對(duì)精子核DNA受損患者予以治療,可有效改善其精液質(zhì)量并減輕精子DNA損傷。但由于本研究存在一定的局限性如病例數(shù)量偏少,觀察時(shí)間不長(zhǎng)等,因此還需要加大樣本量,延長(zhǎng)調(diào)查時(shí)間,拓展空間跨度來對(duì)進(jìn)一步完善臨床研究。