体重指数与不育男性生育力指标的相关性分析*

朱 宏 陈 斌王鸿祥 胡 凯 金 炎杨 昊 冯 坦 张 涛 韩银发 王益鑫 黄翼然

上海交通大学医学院附属仁济医院泌尿外科, 上海市男科学研究所（上海 200001）

体重指数与不育男性生育力指标的相关性分析*

朱 宏 陈 斌**王鸿祥 胡 凯 金 炎杨 昊 冯 坦 张 涛 韩银发 王益鑫 黄翼然

上海交通大学医学院附属仁济医院泌尿外科, 上海市男科学研究所（上海 200001）

目的探究不育男性体重指数（body mass index, BMI）与精液参数、血清性激素及抑制素B（Inhibin B）水平的关系。方法随机选择2012年1月至2012年12月就诊上海交通大学医学院附属仁济医院男科门诊的男性不育症患者317例，按照BMI≥28为肥胖，BMI 24～27.9为超重，BMI 18.5～23.9为正常进行分组。检测常规精液参数、血清性激素水平，并进行统计学分析。结果超重组精子浓度、精子总数、活动精子总数、c级精子百分数、血清T、Inhibin B水平及T/E2均低于正常体重组，d级精子百分数血清E2水平高于正常体重组。肥胖组精子浓度、精子总数、活力、活动精子总数、a级、b级、c级精子百分数、血清T、Inhibin B水平及T/E2均低于正常体重组，d级精子百分数、血清E2水平高于正常体重组。BMI与年龄、血清E2水平呈正相关，BMI与精子浓度、精子总数、c级精子百分数、血清T、T/E2及Inhibin B水平均呈负相关。差异均有统计学意义。结论随着男性BMI的增加，精液参数可发生不同程度下降，同时伴有血清性激素的改变，BMI的增加可能是影响男性生育能力的因素之一，其中具体的分子机制仍有待进一步探究。

人体质量指数; 生育力; 不育, 男性

Key woorrddssbody mass index; fertility; infertility, male

男性不育是影响男性生殖健康的常见问题。男性不育症不是一种独立的疾病，而是由某一种或很多疾病与因素造成的结果。随着生活水平的提高，营养过剩导致超重或肥胖已越来越普遍。有国外文献指出，升高的体重指数（body mass index, BMI）反映了不良的生活方式，进而可能对精液质量造成影响[1]。而且肥胖本身及其相关的全身性内环境紊乱都有可能影响男性生殖健康，导致生育力下降。本文就BMI与不育男性精液质量、血清性激素及抑制素B（Inhibin B）水平的相关性进行了初步探究，现报告如下。

资料与方法

一、研究对象

选择2012年1月至2012年12月就诊上海交通大学医学院附属仁济医院男科门诊的不育症患者317例，常规询问病史、生殖系统体检，测量身高、体重，所有入选患者均行精液常规分析2次、测定血清性激素及Inhibin B水平。

入选标准：（1）与女方同居＞1 年，有正常性生活，未采取任何避孕措施未使女方怀孕；（2）查体及彩色多普勒超声未发现明显睾丸、附睾、输精管异常以及精索静脉曲张；（3）无外伤史、手术史及遗传性疾病家族史；（5）获得患者知情同意且依从性好。

排除标准：（1）恶性肿瘤患者正接受放疗、化疗者；（2）无精子症；（3）其他致男性不育因素，如生殖道感染、抗精子抗体、染色体异常等；（4）患有其他急性或慢性疾病；（5）正在使用某些药物（如糖皮质激素等）引起的体内脂肪堆积过多和分布异常导致的体重增加者。

二、体重指数计算及分组标准

研究对象于上午8∶00～10∶30间空腹、穿宽松内衣，测量身高、体重，计算BMI=体重/身高2（kg/m2）。

按中国肥胖问题工作组数据汇总分析协作组对我国成人的分类标准[2]，BMI≥28定义为肥胖，24～27.9为超重，18.5～23.9为正常。

三、精液标本收集及分析

研究对象及对照组均通过手淫取精，禁欲时间为2～7d。标本经37℃水浴充分液化，按照《WHO人类精液及精子—宫颈黏液相互作用实验室检验手册》（第4版）进行计算机辅助精液分析（computer-aided semen analysis, CASA）（中科恒业精液自动检测分析系统），所有标本检测均通过两位检验员校核。

精液分析获得精液量、精子浓度、精子活力（a+b级精子）以及各级精子所占百分数，并计算精子总数（=精液量×精子浓度）、活动精子总数（=精液量×精子浓度×精子活力）。

四、血清性激素水平检测

研究对象于上午8∶00～10∶30间空腹抽取静脉血，离心（3000g/分）10min，吸取上清液，储存于-20℃冰箱内，一周内进行检测。使用LIAISON ®全自动免疫分析仪（DiaSorin, 德国）化学发光法检测血清卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone, FSH）、黄体生成素（luteotropic hormone, LH）、睾酮（testosterone, T）以及雌二醇（estrodiol, E2）。使用96T Inhibin B检测试剂盒（美国DSL公司，DSL-84100），采用ELISA方法进行血清抑制素B的检测。

五、统计分析

应用SPSS 17.0统计软件处理数据，采用t检验，结果用均数加减标准差（±s）表示，相关系数r表示相关性。以P＜0.05为具有统计学差异。

结 果

一、一般情况

所有研究对象年龄（32.89±5.42）岁，不育年限（3.16±1.83）年，BMI（ 24.56±4.34）kg/m2。超重组及肥胖组年龄均显著高于正常体重组（P＜0.01），肥胖组不育年限大于正常体重组（P＜0.05）。各组间BMI均有显著差异（P＜0.01）（表1）。

表1 各组生育力相关指标比较（n=317）

二、各组精液参数比较

超重组患者中，精子浓度、精子总数、活动精子总数及c级精子百分数均显著低于正常体重组（P＜0.01），d级精子百分数高于正常体重组（P＜0.05）。肥胖组精子浓度、精子总数、活力、活动精子总数、b级及c级精子百分数均显著低于正常体重组（P＜0.01），a级精子百分数低于正常体重组（P＜0.05），d级精子百分数显著高于正常体重组（P＜0.01）。肥胖组b级精子百分数低于超重组（P＜0.05），d级精子百分数显著高于超重组（P＜0.01）。其余精液参数各组之间差异均无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

三、各组血清性激素水平比较

超重组血清T水平、T/E2及T / LH均显著低于正常体重组（P＜0.01），血清Inhibin B水平、Inhibin B / FSH低于正常体重组（P＜0.05），血清E2水平高于正常体重组（P＜0.05）。肥胖组血清T、Inhibin B水平、LH/FSH 、T/E2、T/LH及Inhibin B/FSH均显著低于正常体重组（P＜0.01），血清E2水平显著高于正常体重组（P＜0.01）。肥胖组血清E2水平显著高于超重组（P＜0.01），血清Inhibin B水平及T/E2显著低于超重组（P＜0.01），血清T水平、LH / FSH及Inhibin B / FSH低于超重组（P＜0.05）。各组之间血清FSH、LH水平差异均无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

四、BBMMII与各项生育力指标的相关性分析

结果显示，317例不育症患者中，BMI与年龄、血清E2水平呈显著正相关（r= 0.207、0.278，P＜0.01），BMI与精子浓度、精子总数、c级精子百分数均呈负相关（r= -0.198、-0.23及-0.225，P＜0.05），BMI与血清T、T/E2及Inhibin B水平均呈显著负相关（r= -0.274、-0.324及-0.372，P＜0.01）。

讨 论

BMI是流行病学调查和人群防治用以衡量整体性肥胖的常用指标[3]。目前世界卫生组织的分类标准以BMI ≥30为肥胖，25.0～29.9为超重[4]，但这是以西方人群的研究数据为根据制定的，并没有包括中国。故本文采用中国肥胖问题工作组数据汇总分析协作组2004年定义的适合中国成年人的BMI界限值即BMI≥28为肥胖，24～27.9为超重。目前已知肥胖对女性生育力的负面影响包括受孕时间延长、月经不规律等，而对于BMI正常的女性，如果其男性配偶存在超重或肥胖，则同样会增加自然受孕时间延长的风险[5]。因此研究肥胖与男性生育力的关系是十分必要的。

本研究发现，在317例不育症患者中，随着BMI的增高，精子浓度、精子总数及c级精子百分数均有显著下降，肥胖可对精子数量及活动力产生显著负面影响。Hajshafiha等[6]研究159例不育症患者发现，肥胖男性患少精子症的风险是BMI正常男性的3.5倍。Hammiche等[1]研究发现肥胖的不育症患者其精液量、精子浓度、精子总数及活动精子总数显著降低，且BMI较腰围能更好地预测肥胖对精液质量的影响。Hofny等[7]通过比较肥胖的少弱精子症与肥胖的有生育史的男性后发现BMI与精子浓度、精子活动力及精子正常形态率呈显著负相关。

精子发生是一个高度复杂且精细的过程，受到生殖内环境的严格调控。本研究发现，随着BMI的增高，血清T水平显著降低、E2水平显著增高，T/E2显著降低。这一结果同其他文献报道一致[6,7]。肥胖可导致T在脂肪组织被过度芳香化成为E2，造成循环中E2水平的上升、T/E2失调[8]；此外，肥胖是胰岛素抵抗的重要危险因素，可能导致高胰岛素血症，从而降低性激素结合球蛋白（sexhormone-binding globulin, SHBG）从肝脏的产生，导致更多未结合SHBG的T被转化成E2[9]。T 与E2的失衡一方面可直接影响睾丸功能，另一方面可能通过负反馈作用影响下丘脑-垂体-性腺轴促性腺激素的释放，进一步造成睾丸间质细胞功能受损以及精子发生、成熟障碍。本研究发现肥胖组LH/FSH较BMI正常组显著降低，提示肥胖患者促性腺激素水平紊乱、下丘脑-垂体-性腺轴功能潜在受损；而肥胖组T/LH较BMI正常组显著降低亦提示肥胖患者睾丸间质细胞功能受损。本研究还发现BMI与血清Inhibin B水平呈显著负相关。Inhibin B的分泌主要来源于睾丸支持细胞，一定程度上能较准确地评价支持细胞的功能[10]。而肥胖组Inhibin B/FSH较BMI正常组显著降低则进一步提示肥胖患者睾丸支持细胞功能受损。另一方面由于T水平的降低，可导致支持细胞阻滞、吞噬与其紧密粘附的生殖细胞，造成精子发生数量减少[11]。

肥胖还可导致体内一系列脂肪因子水平的改变，其中部分与生育力有紧密联系。Hofny等[7]发现肥胖的少弱精子症患者血清瘦素（Leptin）水平较肥胖的有生育史男性明显增高。Thomas等[12]发现BMI与精浆颗粒蛋白前体（Progranulin）呈显著负相关，而颗粒蛋白前体水平及精浆脂联素（Adiponectin）分别与精子浓度、精子总数、正常形态精子总数均呈显著正相关。以上对于进一步探究肥胖影响生育力的发生机制有一定提示意义。

另外，精子的发生对温度较为敏感，BMI的增加可能导致全身脂肪组织的增加，尤其是阴囊区域（下腹部、大腿、臀部）脂肪组织的增加可能升高性腺局部的温度从而导致精子发生异常[13]。还有研究发现肥胖患者较正常体重者精子DNA损伤指数显著增高、线粒体功能显著降低[14]，可能与BMI的增高导致氧化应激水平增高密切相关[15]。

综上所述，随着男性体重指数的增加，精液参数可发生不同程度下降，同时伴有血清性激素的改变，体重指数的增加可能是影响男性生育能力的因素之一，其中具体的分子机制仍有待进一步探究。值得注意的是，并非所有的超重/肥胖患者都会导致不育，不同个体对超重/肥胖的耐受亦不一致，其临床价值有待进一步拓展。

1 Hammiche F, Laven JS, Twigt JM, et al. Body mass index and central adiposity are associated with sperm quality in men of subfertile couples. Hum Reprod 2012;27(8)∶2365-2372

2 周北凡. 我国成人体重指数和腰围对相关疾病危险因素异常的预测价值∶ 适宜体重指数和腰围切点的研 究.中华流行病学杂志 2002; 23(1)∶ 5-10

3 Gallagher D, Visser M, Sepúlveda D. How useful is body mass index for comparison of body fatness across age, sex, and ethnic groups? Am J Epidemiol 1996;143(3)∶ 228-239

4 Obesity∶ preventing and managing the global epidemic. World Health Organ Tech Rep Ser 2000;894∶i-xii, 1-253

5 Ramlau-Hansen CH, Thulstrup AM, Nohr EA, et al. Subfecundity in overweight and obese couples. Hum Reprod 2007;22(6)∶ 1634-1637

6 Hajshafi ha M, Ghareaghaji R, Salemi S, et al. Association of body mass index with some fertility markers among male partners of infertile couples. Int J Gen Med 2013∶ 447-451

7 Hofny ER, Ali ME, Abdel-Hafez HZ, et al. Semen parameters and hormonal profile in obese fertile and infertile males. Fertil Steril 2010;94(2)∶ 581-584

8 Longcope C, Baker R, Johnston CC Jr. Androgen and estrogen metabolism∶ relationship to obesity. Metabolism 1986; 35(3)∶ 235-237

9 Foresta C, Di Mambro A, Pagano C, et al. Insulin-like factor 3 as a marker of testicular function in obese men. Clin Endocrinol (Oxf) 2009;71(5)∶ 722-726

10 杨昊, 陈斌. 抑制素B在男科学中的研究进展及应用. 中国男科学杂志 2011;25(1)∶ 69-71

11 Palmer NO, Bakos HW, Fullston T, et al. Impact of obesity on male fertility, sperm function and molecular composition. Spermatogenesis 2012;2(4)∶ 253-263

12 Thomas S, Kratzsch D, Schaab M, et al. Seminal plasma adipokine levels are correlated with functional characteristics of spermatozoa. Fertil Steril 2013;99(5)∶1256-1263. e3

13 Shiraishi K, Takihara H,Matsuyama H. Elevated scrotal temperature, but not varicocele grade, refl ects testicular oxidative stress-mediated apoptosis. World J Urol 2010; 28(3)∶ 359-364

14 Fariello RM, Pariz JR, Spaine DM, et al. Association between obesity and alteration of sperm DNA integrity and mitochondrial activity. BJU Int 2012;110(6)∶ 863-867

15 Tunc O, Bakos HW,Tremellen K. Impact of body mass index on seminal oxidative stress. Andrologia 2011;43(2)∶121-128

（2013-11-11收稿）

Association of body mass index with semen parameters and hormonal profi le among infertile males

Zhu Hong, Chen Bin*, Wang Hongxiang, Hu Kai, Jin Yan, Yang Hao, Feng Tan, Zhang Tao, Han Yingfa, Wang Yixin, Huang Yiran
Department of Urology, Ren Ji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200001, China

ObjectiveeTo study the association between body mass index and semen parameters, gonadotropic and sex hormone, Inhibin B levels in infertile men.Metthhooddss317 infertile men visited outpatient clinic for reproductive treatment and preconception counseling in Renji hospital from January 2012 to December 2012. BMI was assessed and the subjects stratifi ed into subgroups according to BMI, normal-weight∶ 18.5～23.9, overweight∶ 24～27.9 and obese∶ ≥28. The sperm parameters were detected by computer assisted sperm analysis (CASA) and a morning blood sample was taken to assess the levels of serum FSH, LH, testosterone, estradiol and Inhibin B.RessuullttssOverweight group had signifi cant decrease in sperm concentration, total sperm count, total motile sperm count, the percentage of immotility type C, serum T level, Inhibin B level and T/E2ratio compared with normal-weight group, while increase in the percentage of immotility type D and serum E2level. Obese group had signifi cant decrease in sperm concentration, total sperm count, sperm motility, total motile sperm count, the percentage of progressive motility type A+B, the percentage of immotility type C, serum T level, Inhibin B level, T/E2ratio compared with normal-weight group, while increase in the percentage of immotility type D and serum E2level. BMI was signifi cant positively associated with age, serum E2 level and signifi cant negatively associated with spermconcentration, total sperm count, the percentage of immotility type C, serum T level, Inhibin B level, T/E2ratio. Concluussiioonn The association explored between BMI and some semen characteristics and sexual hormones, as well as different patterns of this association between overweight and obsess infertile men, will be of help to broaden our understanding of the effect of obesity on some male reproductive physiologic characteristics among infertile men.

∶ Chen Bin, E-mail∶ dr_binchen@126.com

R 698.2

资助∶ 国家自然科学基金资助项目（81270741）; 上海市浦东新区卫生系统重点学科群建设项目（PWZxkq2010-03）

**通讯作者∶ E-mail∶ dr_binchen@126.com

ddooii∶10.3969/j.issn.1008-0848.2014.02.009