特发性男性不育患者精子DNA完整性和精浆氧化应激水平之间的相关性分析

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　　【摘要】 目的 探析特发性男性不育患者的精子DNA完整性与精浆氧化应激水平之间的相关性。方法 148例特发性男性不育患者， 以精子DNA碎片指数（DFI）为分组依据， DFI<30%为低DFI组（103例）， DFI≥30%为高DFI组（45例）， 对比两组精浆中的丙二醛（MDA）含量、总抗氧化能力（TAC）， 并分析精子DNA完整性与精液氧化应激指数的相关性。结果 高DFI组MDA含量（12.18±3.21）nmol/ml高于低DFI组的（8.02±2.16）nmol/ml， TAC水平（11.35±3.52）U/L低于低DFI组的（22.41±3.47）U/L， 差异有统计学意义（P<0.05）。DFI与精浆MDA含量呈正相关（r=0.573， P<0.01）， 与TAC呈负相关（r=-0.535， P<0.01）。结论 精浆氧化应激水平可影响精子DNA损伤， 精浆氧化应激可能是诱发特发性男性不育的重要机制。
　　【关键词】 精子DNA完整性;氧化应激;特发性男性不育;相关性
　　DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2019.36.023
　　男性生殖道中的生殖细胞在正常的生理活动过程中， 会产生活性氧（ROC）等代谢产物， ROC的产生与清除需要借助非酶性抗氧化物成分以及抗氧化酶系统保持动态平衡， 低水平ROC对精子生理功能发挥着重要的影响作用[1]。当生殖道存在感染等因素时代谢增强， 精浆中ROC异常升高， 则会诱导产生氧化应激， 使精子存活率、活力等质量指标降低， 精子功能下降， 同时产生MDA等脂质代谢产物， 因此MDA、TAC为被用于评价氧化应激水平的指标[2]。也有相关研究指出精子DNA损伤是导致男性不育的重要原因[3]。基于此， 本研究对特发性男性不育患者DNA完整性与精浆氧化应激水平所存在的相关性实施如下分析， 以期为抗氧化药物治疗特发性男性不育提供理论依据。现报告如下。
　　1 资料与方法
　　1. 1 一般资料 选取2017年5月～2018年5月本院收治的148例特发性男性不育患者为研究对象， 所有患者均接受精子DNA完整性检测， 以DFI为分组依据， DFI<30%为低DFI组（103例）， DFI≥30%为高DFI组（45例）， 低DFI组年龄28～41岁， 平均年龄（34.5±2.2）岁;高DFI组年龄26～43岁， 平均年龄（34.5±2.9）岁。所有患者均已排除患有生殖系统氧化损伤疾病， 两组患者一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05）， 具有可比性。
　　1. 2 方法
　　1. 2. 1 标本采集 入选研究对象在取精前须保证2～7 d的禁欲， 以手淫法采集精液， 并完整收集在专用取精杯中， 于37℃ 环境下孵育至液化， 1 h内进行检测处理， 按照《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》[4]第5版标准行精液常规分析， 经离心分离精子、精浆， 分别用于检测精子DNA碎片化指数和精浆MDA、TAC。
　　1. 2. 2 检测精子DNA碎片化指数 使用精子染色质扩散法对精子DNA碎片检测， 采用深圳华康生物医学工程有限公司生产的试剂盒， 在显微镜下计算400条精子， 统计大晕环、中晕环、小晕环、无晕环和退化的异常精子个数， 大晕环和中晕环表示精子核DNA完整， 小暈环、无晕环和退化表示精子核DNA断裂。精子DFI=（小晕环+无晕环+退化精子）/400 ×100%。
　　1. 2. 3 精浆MDA含量与TAC测定 精浆MDA、TAC检测所用试剂均由南京建成生物工程研究所生产。MDA检测：取0.1 ml精液设为测定管， 并设置空白管， 使用硫代巴比妥酸比色法测定MDA含量， 并对所检测的原始MDA值进行修正， 保证患者精子浓度均为20×106/ml。修正计算公式=原始MDA值/（精子浓度/20×106/ml）。TAC检测：设定反应空白对照管， 采用比色法对TAC进行测定， 1个总抗氧化能力的表示：在37℃ 环境下， 每毫升样本在每分钟使反应体系的吸光度值每增加0.01时， 计算为1个总抗氧化能力单位。MDA与TAC的测定过程均严格按照试剂盒说明书实施操作。
　　1. 3 观察指标 对比两组患者精浆中MDA含量与TAC水平， 对DFI与精浆氧化应激水平之间的相关性进行分析。
　　1. 4 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用t检验。精子DNA完整性和精浆氧化应激水平之间的相关性使用Pearson相关分析， P<0.05表示差异有统计学意义。
　　2 结果
　　2. 1 两组精浆中的MDA含量、TAC水平对比 高DFI组MDA含量高于低DFI组， TAC水平低于低DFI组， 差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。
　　2. 2 精子DNA完整性与精液氧化应激指数的相关性分析Pearson相关分析显示DFI与精浆MDA含量呈正相关（r=0.573， P<0.01）， 与TAC呈负相关（r=-0.535， P<0.01）。
　　3 讨论
　　精子DNA是重要的遗传信息载体， 而精子染色质结构的完整性是精卵正常受精以及胚胎发育的关键保证。精原细胞对各种应激因子十分敏感， 且精原细胞受损后的自我修复能力低下， 精子是高度简化的细胞， 缺乏自我修复能力， 目前有大量研究证实， 精子DNA出现损伤的情况下， 对自然生育以及辅助生殖技术治疗均会造成不良影响[5]。
　　在本次研究结果中， 高DFI组MDA含量（12.18±3.21）nmol/ml高于低DFI组的（8.02±2.16）nmol/ml， TAC水平（11.35±3.52）U/L低于低DFI组的（22.41±3.47）U/L， 差异有统计学意义（P<0.05）。DFI与精浆MDA含量呈正相关（r=0.573， P<0.01）， 与TAC呈负相关（r=-0.535， P<0.01）。对此结果产生的原因分析认为， 人类精子对氧化应激的敏感性较高， 在ROC处于正常生理浓度状态下， 使精子的正常生理功能得到有效维持， 而ROC极易对精子膜的高浓度不饱和脂肪酸（PURA）形成攻击， 当ROC水平过高则会导致精子膜通透性显著增加， 对精子细胞内参与精子运动能力的离子浓度调节能力显著减弱， 甚至丧失， 同时精子膜PURA与ROC产生脂类过氧化反应， 使PURA失去双键结构， 精子膜流动性减弱甚至丧失， 精子结构受损， 最终使精子活力下降， 造成精子功能障碍， 严重情况下导致男性不育[6]。同时精子膜受损还造成精子核结构的损伤， 破坏DNA双链结构， 精子DNA碎片化指数升高[7]， 使精子细胞凋亡率上升， 精子受精能力下降及受精后形成的胚胎染色质异常率升高， 影响胚胎发育潜能， 从而导致早期流产和不育。MDA属于脂质过氧化后产生的分解产物， 其含量能够反映出机体ROC含量以及其所造成的脂质过氧化程度;而TAC主要反映的是精浆抗氧化能力的总体水平， 由此表明DFI过高患者， 精液中脂质过氧化反应越强， MDA含量会相应升高， 同时TAC水平下降会导致精液氧化应激反应增强， 所以对精子膜结构造成破坏、完整性受损， 精子运动能力随之下降， 精子正常功能也随之受到影响[8-10]。 　　综上所述， 精浆氧化应激作用可增加精浆中MDA含量， 导致精子DNA损伤， 且DFI与MDA含量呈正相关， 与TAC呈负相关， 提示精浆氧化应激可能是诱发特发性男性不育的重要机制， 应当进一步对氧化应激治疗特发性男性不育的开展深入研究。
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　　[收稿日期：2019-03-27]
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