SARS-CoV-2感染對男性精液質(zhì)量影響的研究及meta分析*

張耀東,朱亞慶,張悅,李友婷,胡元波,鄢桃飛,鄭菊芬,顏宏利,徐健

(1.海軍第九七一醫(yī)院檢驗科,山東青島 266071;2.海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心,上海 200433)

新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)由嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)引起,主要臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、咳嗽和鼻塞等[1]。然而,流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),男性患者較女性更易感染且癥狀更嚴(yán)重[2]。

單細(xì)胞RNA測序分析顯示[3],血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)在睪丸的精原細(xì)胞、Leydig細(xì)胞和Sertoli細(xì)胞中高度表達(dá)。ACE2是SARS-CoV-2進(jìn)入宿主細(xì)胞的重要受體,與跨膜絲氨酸蛋白酶2(transmembrane serine protease 2,TMPRSS2)協(xié)同作用,介導(dǎo)病毒與宿主細(xì)胞膜融合并促進(jìn)病毒內(nèi)化、翻譯和復(fù)制[4-8]。多項研究證實ACE2對SARS-CoV-2具有高親和力[9-10],而ACE2在男性生殖系統(tǒng)中廣泛表達(dá),因此SARS-CoV-2感染可能導(dǎo)致勃起功能障礙和影響精子發(fā)生。

一項對19例COVID-19病亡男性尸檢結(jié)果顯示,其睪丸存在Leydig細(xì)胞減少、睪酮合成抑制及某些基因表達(dá)下調(diào)等損傷證據(jù),可能導(dǎo)致精子發(fā)生和活力受損[11]。盡管有報道檢測到SARS-CoV-2在男性睪丸和精液中,但多數(shù)可能源于標(biāo)本污染[12-14]。研究發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2感染可能通過引發(fā)炎癥反應(yīng)影響睪丸功能,對精子發(fā)生產(chǎn)生不利影響,使其成為潛在靶器官[15]。有研究表明該影響可能是短暫可逆的,約3個月內(nèi)可恢復(fù)正常[16-17],但長期影響仍需進(jìn)一步觀察評估。

本文通過meta分析并結(jié)合本中心實驗室檢測結(jié)果,初步探討SARS-CoV-2感染對男性精液質(zhì)量的潛在影響。

1 資料與方法

1.1文獻(xiàn)檢索策略 兩位研究者獨立檢索2020年3月至2023年4月期間PubMed、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫和CBM中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的相關(guān)文獻(xiàn),檢索詞為“COVID-19”或“SARS-CoV-2”、“testis”或“sperm”、“新型冠狀病毒”、“睪丸”或“精子”。對存在異議部分進(jìn)行討論達(dá)成一致。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)文獻(xiàn)題目和摘要初篩后閱讀全文,按照以下3個條件進(jìn)一步篩選文獻(xiàn):(1)研究對象為感染SARS-CoV-2的患者,經(jīng)鼻咽拭子核酸檢測陽性并出現(xiàn)臨床癥狀;(2)患者臨床癥狀已恢復(fù),鼻咽拭子核酸檢測轉(zhuǎn)陰性,且自感染前或感染期間開始對精液參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測;(3)研究對象無不育、少精子癥、畸形精子癥或無精子癥史,無影響精子發(fā)生的隱睪、精索靜脈曲張、睪丸鞘膜積液、睪丸扭轉(zhuǎn)、睪丸腫瘤等疾病,無盆腔腫瘤放療史,無服用影響精子發(fā)生的藥物史。按照以下3個條件排除文獻(xiàn):(1)基礎(chǔ)實驗研究;(2)動物實驗研究;(3)綜述、評述和信件等。

1.3文獻(xiàn)質(zhì)量評價 兩位研究者獨立依據(jù)所屬國家SARS-CoV-2感染診療方案,評價納入文獻(xiàn)質(zhì)量:以患者出現(xiàn)臨床癥狀且鼻咽拭子核酸陽性作為感染判斷的金標(biāo)準(zhǔn);以能夠提供感染前、期間至恢復(fù)后連續(xù)精液參數(shù)結(jié)果作為提取數(shù)據(jù)依據(jù)。將選擇偏倚評定為“低”(1分)、“高”(0分)或“不確定”(0分)。

1.4數(shù)據(jù)提取 2位研究者獨立提取納入文獻(xiàn)中的研究題目、地點、類型、第一作者、發(fā)表時間;研究對象年齡、分組、樣本量、感染程度、癥狀、治療、精液參數(shù)檢測時間和結(jié)果等,對存在異議部分進(jìn)行討論達(dá)成一致。

1.5實驗室精液參數(shù)檢測

1.5.1研究對象 于2022年12月至2023年4月來我院生殖醫(yī)學(xué)中心就診的男性患者中,納入符合1.2中列出的納入標(biāo)準(zhǔn)者作為研究對象。

1.5.2研究參數(shù) 包括研究對象的年齡、民族、精液量、精子濃度、前向運動精子百分率(PR)、非前向運動精子百分率(NP)和精子DNA碎片指數(shù)(DNA fragmentation index,DFI)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[16-17]的設(shè)定,統(tǒng)計研究對象在感染前、感染后<1個月、1～3個月和>3個月時的上述精液參數(shù)。

1.5.3精液常規(guī)檢測 使用穗加SSA-Ⅱplus全自動精子質(zhì)量分析儀及一次性配套精子計數(shù)板進(jìn)行檢測,方法為全自動檢測結(jié)合人工復(fù)核。

1.5.4精子DFI檢測 使用美國BD Accuri C5流式細(xì)胞分析儀,試劑為浙江星博精子核完整性染色試劑,按照WHO《人類精液檢查和處理實驗室手冊》(第6版)[18]吖啶橙流式細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行檢測。

1.5.5標(biāo)本保存與質(zhì)量控制 精液標(biāo)本一般于采集后立即進(jìn)行處理和檢測。如未及時檢測,則按要求處理并提取相應(yīng)成分后于-80 ℃冰箱(美菱DW-HL398)中凍存。精液常規(guī)檢測質(zhì)量控制:精子濃度采用質(zhì)控珠,精子活力采用導(dǎo)入視頻。精子DFI檢測室內(nèi)質(zhì)量控制采用實驗室自制品。使用Westgard規(guī)則評估檢測結(jié)果。

2 結(jié)果

2.1文獻(xiàn)檢索結(jié)果 通過系統(tǒng)文獻(xiàn)檢索,截至2023年4月30日共納入9項相關(guān)研究[19-27],包括6項隊列研究和3項病例報道。其中9項研究報告了SARS-CoV-2感染前后精液常規(guī)參數(shù)的變化情況,4項研究報告了精子DNA碎片化指數(shù)(DFI)的變化。有1項隊列研究[22]未提供具體檢測數(shù)據(jù),以及3項病例報道[25-27],這些研究僅在正文中進(jìn)行描述,未納入meta分析。

2.2納入研究質(zhì)量評價 所有9項納入研究均以研究對象鼻咽拭子SARS-CoV-2核酸檢測陽性作為感染的確診標(biāo)準(zhǔn),陰性且臨床癥狀恢復(fù)者作為恢復(fù)對照,這符合各國SARS-CoV-2感染診療指南的標(biāo)準(zhǔn)。9項納入研究的研究對象的選擇標(biāo)準(zhǔn)明確,對SARS-CoV-2感染前后至恢復(fù)期間精液參數(shù)的變化有詳細(xì)描述,研究具有較高的真實性和可靠性,不存在明顯選擇性偏倚。

2.3研究對象基本特征

2.3.1納入研究 9項研究共納入274例20～60歲男性研究對象,其中267例(97.45%)完成研究,7例(2.55%)失訪。感染后按研究報道的癥狀分級:82例(29.93%)為輕度、128例(46.72%)為中度、31例(11.31%)為重度、33例(12.04%)為極重度癥狀。后兩項分別根據(jù)WHO標(biāo)準(zhǔn)歸為中度癥狀。研究對象來自亞洲134例(48.91%)、歐洲137例(50.00%)和美洲3例(1.09%)。220例(80.29%)明確出現(xiàn)發(fā)熱癥狀。見表1。

表1 9項研究的基本情況

2.3.2本實驗室研究 根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)完成8例漢族男性的精液參數(shù)監(jiān)測,年齡(39.4±7.6)歲。按照國內(nèi)診療指南,8例均為輕度感染。

2.4納入研究的meta分析結(jié)果

2.4.1精液量 5項研究[19-21,23-24],共180例。感染后<1個月與>3個月比較,精液量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=-0.09,95%CI:-0.46～0.28,I2=38.7%,P=0.202),但感染后1～3個月較<1個月增加(SMD=0.29,95%CI:-0.43～1.00,I2=81.2%,P=0.005),感染后>3個月已恢復(fù)至感染前水平(SMD=-0.32,95%CI:-0.61～-0.03,I2=29.7%,P=0.241)。見表2和3。

表2 9項納入研究的meta分析結(jié)果

表3 納入研究中SARS-CoV-2感染對男性精液量的影響

表4 納入研究中SARS-CoV-2感染對男性精子濃度的影響

表5 納入研究中SARS-CoV-2感染對男性正常形態(tài)精子百分率的影響

表6 SARS-CoV-2感染對男性精子存活率(V)、活動率(M)和前向運動百分率(PR)的影響

2.4.2精子濃度 4項研究[19-21,24],共150例。感染后<1個月與>3個月比較,精子濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=-0.07,95%CI:-0.44～0.30,I2=7.2%,P=0.299),感染后>3個月已基本恢復(fù)至感染前水平(SMD=-0.31,95%CI:-0.60～-0.02,I2=0.0%,P=0.958)。見表2和4。

2.4.3正常形態(tài)精子百分率 2項研究[21,24],共57例。感染后<1個月與1～3個月比較,正常形態(tài)精子百分率增加(SMD=0.75,95%CI:-0.32～1.82,I2=85.1%,P=0.010),提示感染后1～3個月為精液質(zhì)量恢復(fù)階段。見表2和5。

2.4.4精子存活率 4項研究[19,21,23-24],共156例。感染后1～3個月與<1個月比較,精子存活率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=0.68,95%CI:0.37～0.98,I2=0.0%,P=0.981)。感染后>3個月與<1個月差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=0.67,95%CI:0.29～1.05,I2=0.0%,P=0.861)。感染后>3個月已已基本與感染前水平一致(SMD=-0.91,95%CI:-1.26～-0.56,I2=63.0%,P=0.100)。見表2和6。

2.4.5精子活動率 5項研究[19-21,23-24],共180例。感染后1～3個月與<1個月比較,精子活動率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=0.97,95%CI:0.65～1.28,I2=49.8%,P=0.136)。但感染后>3個月較<1個月增加(SMD=0.96,95%CI:0.57～1.36,I2=74.9%,P=0.046)。感染后>3個月已恢復(fù)至感染前水平(SMD=-1.16,95%CI:-1.47～-0.84,I2=56.7%,P=0.099)。見表2和6。

2.4.6PR 5項研究[19-21,23-24],共180例。感染后1～3個月與<1個月PR差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=1.02,95%CI:0.53～1.50,I2=55.1%,P=0.108)。但感染后>3個月較<1個月PR增加(SMD=1.01,95%CI:0.17～1.85,I2=75.2%,P=0.045),感染后>3個月PR已基本恢復(fù)至感染前水平(SMD=-0.82,95%CI:-1.12～-0.52,I2=0.0%,P=0.978)。見表2和6。

2.4.7精子DFI 4項研究[21,23,25-26]分析了感染后DFI變化,但無完整數(shù)據(jù),僅在文中描述。結(jié)果顯示感染后至3個月內(nèi)精子DFI可能短暫升高,但>3個月后逐步降低,精子DNA損傷程度得到改善。見表7。

表7 納入研究中SARS-CoV-2感染對男性精子DFI的影響

2.5本實驗室檢測結(jié)果 8例研究對象感染后<1個月、1～3個月和>3個月的各項精液參數(shù)均與感染前差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。但分析發(fā)現(xiàn),感染后<1個月精液質(zhì)量受影響,隨癥狀恢復(fù)于>3個月時恢復(fù)至感染前水平。見表8。

表8 本實驗室研究中精液參數(shù)檢測結(jié)果(n=8)

3 討論

通過分析9項納入研究發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2感染后,男性精液量、精子濃度、精子存活率、精子活動率、PR、正常形態(tài)精子百分率及精子DFI等參數(shù)在感染恢復(fù)過程中呈現(xiàn)不同程度波動。雖有2例報告[26-27]出現(xiàn)無精子癥和弱精子癥,但本研究的meta分析和實驗室數(shù)據(jù)表明,感染后僅對精子形態(tài)、精子活力和精子DNA完整性產(chǎn)生短暫負(fù)面影響,一般于感染后>3個月恢復(fù)至感染前水平。然而,9項納入研究和本實驗室回顧性研究中絕大多數(shù)為輕中度感染病例(76.64%和100%),受到研究條件和報道數(shù)量限制,本研究在研究對象的選擇和數(shù)量上存在局限性,尤其對重癥感染后的影響評估不足,SARS-CoV-2感染對男性精液質(zhì)量和睪丸微環(huán)境的長期影響仍需前瞻性大規(guī)模研究證實。

多項研究發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2感染后可導(dǎo)致精液中炎癥因子如白細(xì)胞介素6、腫瘤壞死因子α和單核細(xì)胞趨化蛋白-1水平升高,有可能破壞血-睪屏障功能引發(fā)睪丸炎癥,對睪丸功能和男性生育力產(chǎn)生不利影響[22]。發(fā)熱是SARS-CoV-2感染的常見癥狀,也是氧化應(yīng)激損傷的誘因,可通過激活c-Jun氨基末端激酶和P38等途徑誘發(fā)睪丸生精細(xì)胞凋亡增多,從而導(dǎo)致精子DNA損傷增加[4,28-29]。本研究4項涉及精子DNA完整性檢測的納入研究均顯示感染后精子DFI短暫升高,但隨癥狀恢復(fù)而逐步降低,驗證了上述觀點。

此外,SARS-CoV-2感染可能通過影響下丘腦-垂體-性腺軸而干擾精子發(fā)生過程。重度感染引起的炎癥反應(yīng)可能是導(dǎo)致睪酮水平下降的直接因素。低水平睪酮會通過反饋機制引起促性腺激素升高,并增加疾病重癥率和死亡風(fēng)險。但該影響是可逆的,隨著恢復(fù)期的推移,這些激素水平可恢復(fù)正常[30-36]。

中度感染患者存在一定精子發(fā)生受損風(fēng)險[37],但損傷的持續(xù)時間和嚴(yán)重程度目前尚不清楚。有研究發(fā)現(xiàn),感染后60天精液參數(shù)仍未完全恢復(fù),炎癥因子和活性氧水平仍有升高[11]。因此,需要重視感染后的生育力評估,開展男性精液檢查分析和生殖咨詢,并通過長期研究觀察SARS-CoV-2感染對男性生殖系統(tǒng)的不良影響,為生育能力保護(hù)提供依據(jù)。

致謝：感謝海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心對此項工作的支持。