物理化学因素对精子DNA的损伤*
2016-09-05张志智卢添宝夏志恒湖州师范学院医学院浙江湖州313000
张志智,卢添宝,夏志恒(湖州师范学院医学院,浙江湖州313000)
物理化学因素对精子DNA的损伤*
张志智,卢添宝,夏志恒
(湖州师范学院医学院,浙江湖州313000)
目的探讨精子DNA损伤与物理化学因素的相关性。方法选取2013~2015年在湖州市第一人民医院泌尿外科体检的77例参与者作为研究对象,其中不育组62例,对照组15例。不育组的所有研究对象均有单一的物理化学接触史的男性,其中不育计算机组33例,不育吸烟组14例,不育酗酒组15例;对照组的研究对象为无本研究接触史或有少量接触的健康男性。通过吖啶橙(AO)的异染性和荧光显微镜检测精子染色质的完整性,并对研究对象的生活方式、工作环境及物理化学接触水平进行调查。结果正常精子的双链核酸与AO结合呈绿色,受损伤精子的单链核酸与AO结合呈黄色或绿色。不育计算机组、不育吸烟组与不育酗酒组研究对象的DNA变性率均高于对照组,且不育计算机组中多台组的DNA变性率高于单台组,差异均有统计学意义(P<0.01或0.05)。结论过度吸烟、喝酒与过度使用计算机都可能损伤精子DNA。
精子;DNA损伤;吸烟;酗酒
近年来,全球不孕不育的发病率不断增加,有害环境对生育的不良影响越来越受到关注。我国育龄人群中不孕不育的发病率为12.5%~15.0%,其中男性因素占40%左右,因此,精子质量对人类后代的繁衍至关重要。在受精的过程中,多种物理化学方面的因素如酗酒、吸烟、长期的电脑辐射等均可影响精子的产生过程,从而影响精子的质量和功能,导致不育。本研究主要通过对研究对象生活方式、工作环境及物理化学因素接触水平的问卷调查和精子DNA损伤的测定,了解生活习性和外部环境与精子DNA损伤的关系。
1 资料与方法
1.1一般资料选取2013~2015年在湖州市第一人民医院泌尿外科体检的77例参与者作为研究对象,其中不育组(62例)的所有研究对象均由单一的物理化学接触史,即每一个研究对象只接触吸烟[1-2]、酗酒[3-4]、过度使用计算机[5-7]三者中的一个,且无其他可能物理化学因素接触史;年龄22~42岁,平均(29±5)岁,所有的研究对象均无性功能障碍史,无外伤史及遗传性疾病史,体检也未发现有明显的睾丸、附睾及输精管异常,也无生殖道感染和精索静脉曲张史等;白细胞精子症利用白细胞过氧化物酶染色法排除;其中不育计算机组33例(包括单台组和多台组,日平均使用计算机时间均大于8 h),不育吸烟组14例(日平均吸烟大于40支),不育酗酒组15例(酗酒史有半年以上)。15例无本研究因素接触史或少量接触的健康男性为对照组(每人每天吸烟小于10支、喝酒每周小于1次的少量饮酒、每天使用计算机时间小于4 h)。
1.2方法
1.2.1精液采集所有研究对象均禁欲2~4 d,手淫法获取精液,在干净的容器中储存所获取的精液,在室温下完全液化后,立即做常规的精液检查。
1.2.2精子DNA损伤测定吖啶橙(AO)染色法检测精子DNA损伤,终浓度为6μg/mL的AO溶液加入50μL的精液中,充分混匀,避光,37℃孵育10min,在载玻片上滴少量精液,在荧光显微镜下加盖玻片后观察,通过精子红色、黄色或橙色、绿色的荧光比例来判断精子的染色质状态。每张涂片取油镜视野(1 000×)至少10个,计数200条精子中红色、黄色和绿色精子数,计算出精子DNA损伤的百分率。同时每个高倍镜视野计数精子数的时间不超过40 s。
1.2.3问卷调查对以上各组被研究对象进行物理化学因素接触史的问卷调查,建立调查表。
1.3统计学处理应用SPSS13.0统计软件进行数据分析,计量资料以±s表示,采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1荧光显微镜观察结果正常精子的双链核酸与AO结合呈绿色,受损伤精子的单链核酸与AO结合呈黄色或红色。
表1 观察组与对照组研究对象DNA变性率比较
2.2不育组与对照组研究对象变性率比较不育计算机组、不育吸烟组与不育酗酒组研究对象的DNA变性率均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.01);不育计算机组中多台组的DNA变性率高于单台组,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
3 讨论
随着社会的发展,全球逐步的工业化及信息化所带来的环境污染日益加重,同时人类的生活习惯和工作方式也经历了较大的变化,男性的生殖健康形势越来越严峻。
现在计算机是人们生活和工作中必不可少的工具,但是计算机的主机和显示器工作时会产生低强度宽波段(30×1014~715×1014HHz)的电磁辐射。睾丸的结构和功能可能由于接触电磁辐射造成损伤;并导致附睾精子的活力下降、畸形率增加、遗传物质的损伤及超微结构的改变等。有研究发现全身或睾丸局部辐射试验都可引起睾丸生精细胞病理形态学的明显改变,导致精子活动率的明显下降,精子尾部的线粒体分布不均,形态大小不一等改变[6,8]。
本研究发现不育计算机组研究对象精子DNA变性率高于对照组,且不育计算机单台组研究对象精子DNA变性率高于不育计算机多台组,差异均有统计学意义(P<0.01或0.05),表明长时间使用电脑对人的精子有影响,周围电脑越多者对精子影响越大。这也说明了电脑辐射能导致精子DNA损伤因此希望人们在使用电脑方面作好防护措施,减少使用电脑的时间。
已有研究报道发现酗酒、吸烟等都可能造成精子DNA损伤[9-10]。Agarwal等[11]报道睾丸及附睾微循环和内环境的物质交换可能受到长期的重度吸烟的干扰,从而影响睾丸生精细胞的发育过程,使精子的发生和成熟受到阻碍。Muthusami等[12]还发现慢性酒精中毒可使正常形态的精子数量下降。在本研究中,不育吸烟组和不育酗酒组研究对象精子DNA变性率明显高于同对照组,差异均有统计学意义(P<0.01),提示吸烟,酗酒能导致精子DNA异常。
多种因素影响男性精液质量,由于时间和研究条件的影响,还有其他影响因素还不能考虑,如电视、移动电话、运动、压力等因素。还有本研究的样本量偏少,所以研究结果还有一定局限,可能给研究结果造成一定的影响,若能扩大样本数量,研究结果会更加准确、可靠。
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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.08.033
B
1009-5519(2016)08-1212-03
湖州师范学院校级科研资助项目(kx30064)。
(2015-09-30
2015-11-02)