沭阳地区不育症患者精子形态学特点与动力学参数相关性分析

尤传静 吴 强

南京中医药大学沭阳附属医院（江苏沭阳 223600）

男性不育症是男科门诊的一种常见病和多发病，最新的国内流行病学调查结果显示，男性不育占不育夫妇因素的30%左右[1]。该病病因复杂，而少弱畸形精子症则是造成该病的主要原因[2-4]，凡是能导致精子生成过程中任何一环节发生异常的因素均可以导致精子形态学异常，造成不育。国外已有诸多报道证实，各种机体内环境的异常均可以严重降低男性精液质量[5-7]。畸形精子指数（TZI）和精子畸形指数（SDI）是近年来反映精子在体内外功能情况的指标，在常规精液分析中，精液形态学测定对预测精子受孕能力的价值最高[8]。根据WTO研究表明，TZI高于1.6时，会导致部分未治疗的不育夫妻的生育率明显降低，而当SDI高于1.6时，辅助生殖的失败率会大大提高。由此可见，精子畸形率的高低，不论对于自然受孕还是辅助生殖，都是非常重要的，精子畸形率的升高也是精子活动力减弱的一个重要因素。同时精子不同部位的形态学异常，也对受孕有着不同的影响。本研究总结了2015年8月至2017年8月江苏沭阳地区1100例不育患者的精子动力学和精子形态学分析，现将结果汇报如下。

资料与方法

一、一般资料

本研究选取2015年8月至2017年8月在沭阳县中医院男科进行精液常规检测结果异常的286例不育患者，年龄为18至55岁，患者均无服用抗癌、降血压、抗生素及精神病类药物，无外生殖器先天畸形、睾丸萎缩、发育不良、隐睾、输精管阻塞或缺如、中重度精索静脉曲张，无心脑血管、肝、肾和造血系统等严重原发性疾病，同时均排除急性泌尿生殖系统炎症疾病。

二、精液标本采集

所有患者均禁欲2～7d，检查当天在本科取精室内采用手淫法将精液收集在一次性干燥灭菌取精杯内，严禁使用避孕套或在别处取精送检。精液取出后立即送至电子恒温水箱内保温，待精液液化再做相关检测。为减少实验误差，精子形态学分析由同一人完成。

三、精子质量分析

按《WTO人类精液检查与处理实验室手册》（第五版）标准进行精子质量分析。待患者取出精液标本后置于恒温水箱内30min，同时提前将计数板放置在恒温台上预热一会。待精液液化后，用微量吸管将定量的精液（不超过5μL）滴在清洁计数板的台面上，盖上专用盖玻片，查看精液是否分散均匀。再将放好精液样本的计数板放在显微镜载物台上或恒温板上固定。采用伟力彩色精子动态分析系统分析精子动力学参数：（1）精子运动速度参数 直线速率（VSL），曲线速率（VCL），平均路径速率（VAP）；（2）精子空间位移程度参数 精子侧摆幅度（ALH），精子鞭打频率（BCF）；（3）精子运动方式参数 直线性（LIN），摆动性（WOB），前向性（STR）。

四、精子形态分析

精液涂片采用瑞姬染色法。按《WTO人类精液检查与处理实验室手册》（第五版）标准进行精子形态学分析。采用伟力彩色精子动态分析系统，将精子分为混合畸形精子（2种以上部位畸形）、头部畸形精子（大头、小头、锥形头、梨形头、圆头、无定向头、有空泡头、顶体过小头、双头）、颈部畸形精子（颈部弯曲、非对称地接在头部、颈部异常、颈部粗壮或不规则）、尾部畸形精子（短尾、多尾、发卡状尾、尾部断裂、尾部弯曲、尾部宽度不规则）。为减少实验误差，精子形态学分析由同一人完成。

五、设定标准

根据《WTO人类精液检查与处理实验室手册》（第五版）标准，正常形态精子形态率≥4%为精子形态正常组（例），＜4%为精子形态异常组（例）。

六、统计学方法

采用SPSS 18.0统计学软件对数据进行统计分析。 计量资料以均数±标准差表示，采用t检验；采用pearson分析两变量间相关性，结果用相关系数r表示，P＜0.05表示差异具有统计学意义，P＜0.01表示差异极显著性。

结 果

一、精子形态学异常比例分析

在畸形精子形态类型中，头颈多部位异常的比例最多，共129例（45%，129/286）；其次为单纯头部异常的比例高，共81例（28%，81/286）；再者为单纯颈部异常，共49例（17%，49/286）；而单纯尾部异常比例最低，共27例（10%，27/286）。在单纯头部异常中，比例最高的分别为大头精子（28%，42/81），梨形头镜子（10%，28/81）和无定向精子（3%，11/81），而其余比例较低；在单纯颈部异常中，比例最高的分别为非对称地接在头部（61%，30/49），颈部弯曲（24%，12/49），颈部粗壮或不规则（15%，7/49）；在单纯尾部异常中，比例最高的分别为尾部弯曲（52%，14/27），尾部断裂（40%，11/27），发卡状尾（8%，2/27）。故在江苏沭阳地区，男性不育症患者精子形态学异常是以头颈多部位畸形为主，在单一形态畸形类型中，则是以单纯头部异常为主，见表1。

表1 精子形态学分类比较(%)

二、精子形态学正常组和异常组精子动力学参数比较

精子正常形态组的VSL、VAP、ALH、BCF显著优于精子形态异常组（P＜0.01），VCL、LIN、WOB、STR两组无明显差异（P＞0.05），见表2。

表2 精子形态正常组与异常组动力学参数比较（s）

表2 精子形态正常组与异常组动力学参数比较（s）

精子动力学参数正常形态组异常形态组tP VSL(μm/s)46.2±7.3 37.9±4.95.18＜0.01 VCL(μm/s)15.1±3.414.7±4.41.01＞0.05 VAP(μm/s)27.3±5.924.9±6.12.98＜0.01 ALH(μm) 2.1±1.5 1.3±0.8 3.05＜0.01 BCF(Hz)7.6±2.6 6.2±1.7 2.27＜0.01 LIN(%)33.4±7.733.1±8.50.18＞0.05 WOB(%)56.9±8.9 55.3±7.42.39 ＞0.05 STR(%)65.3±8.165.8±6.5 1.87＞0.05

三、286例不育症患者4种精子形态百分率与精子动力学参数相关性分析

形态正常精子百分率与VSL、VCL、VAP、ALH存在明显的正相关关系（P＜0.01）；头颈多部位异常精子百分率与VSL、VCL、VAP、ALH、BCF、LIN、STR均呈负相关（P＜0.01）。单纯头部精子异常和单纯颈部异常百分率与VSL、VCL、VAP、ALH、BCF存在明显的正相关关系（P＜0.01）；单纯尾部异常则与所有运动参数均为负相关关系（P＜0.01），见表3。

表3 572例不育症患者各类精子形态百分率与精子动力学参数的相关系数(r)

讨 论

精子形态学与精子动力学参数两者之间有着密切的相关关系。国外研究已明确证实，认为精子形态对运动的直接影响是很有限的，外界因素可能是导致精子形态、运动同时变化的主要原因[9,10]。而国内诸多研究则表明精子畸形率过高会影响精子自身的运动能力，同时会导致精子运动曲线性较正常形态的精子显著上升，直线性和前向运动速度明显下降[11]。本研究结果表明，精子形态学异常组与正常组相比，VCL、VSL、VAP、ALH、BFC显著降低，说明精子畸形率过高与精子动力学异常多项参数呈明显的正相关，导致其运动速率和空间位移程度的降低，影响精子的运动质量和轨迹。只有正常形态精子达到一定的比例，才能维持其活动力在正常范围。畸形精子运动能力减弱，会影响其在女性生殖道内的运动，使精子受精能力下降，造成不育。本研究还发现，精子形态学异常组与正常组之间LIN、STR、WOB并无显著性差异，本结果认为精子形态学异常并不是导致精子运动直线性、前向性和摆动性运动方式的唯一因素[12,13]。但这与部分的研究结果不一致，可能由于不同的CASA分析仪采用不同的数学运算方法计算多项运动参数导致不同的结果，不同仪器检测值之间的可比性尚属未知。

精子结构包括头部、颈部、尾部中段、主段和末段部位，但通过光学显微镜很难观察到精子尾部的末段部位，因此目前临床医学认为精子是由头部、颈部和尾部组成。国内相关研究表明，精子头部、颈部和尾部异常不是导致精子运动方式改变的决定性因素[14]，头部畸形中的大头精子和尾部形态的多种异常均可能导致精子前向运动速度的下降。本研究结果发现，形态正常精子和单纯头部畸形精子百分率与VCL、VSL、VAP、ALH都存在显著的正相关性。由此可以认为单纯精子头部畸形导致精子运动速率和空间位移程度改变的概率较小，单纯的精子头部畸形不是影响精子运动速率和空间位移程度的唯一因素。国外研究认为尾部缺陷可能是导致精子运动能力低下的原因[15]。精子尾部是精子运动的重要器官，多呈波浪式运动，从而产生巨大推进力，推动精子发生位移运动。中段的线粒体则提供动能，为精子各种运动提供ATP。尾部主段纤维鞘决定了精子尾部摆动的平面，纵柱结构使得精子尾部的弯曲摆动在与中央微管连线相垂直的平面上，避免发生明显畸形位移。因此，尾部形态异常将会导致精子运动功能减退甚至丧失，活动力明显下降。本研究结果显示单纯颈部畸形精子和单纯尾部畸形精子百分率与精子动力学参数的相关性偏小，两类单纯缺陷精子比例很小可能是内在原因，难以说明其对整份精液运动状态造成的影响。本研究发现混合畸形精子百分率和尾部畸形精子百分比与众多参数存在显著的负相关性。说明精子存在2种以上畸形或者尾部畸形，将会严重影响其运动速率、空间位移程度、运动的前向性和直线性。精子头部畸形在单一形态畸形中占的比例最高，头部形态异常有九种，我们未具体研究每一种形态异常与动力学的相关性，仅单一进行的头部形态异常进行研究，从而得出该结论。下一步我们将把异常精子形态学进行更具体分类，研究每一种类型的形态异常产生的关联性，进一步扩大研究的范围和研究例数。

综上所述，本研究结果表明，江苏沭阳地区精子形态学异常主要表现为头颈部多部位畸形，而单一部位异常则以头部形态畸形为主，单纯颈部和尾部畸形所占比例较少。部分精子形态学异常与精子运动参数之间存在关联性，精子形态异常对精子的运动速率、空间位移程度和运动方式有影响。研究发现，单纯的精子头部畸形并不是影响精子运动速率和空间位移的唯一因素。多部位形态学异常是造成江苏沭阳地区精子运动能力的最主要原因。CASA应用于精子活动力、浓度和形态学评估，还需要对大样本人群的生育力结局进行更多的研究，自动分析系统可为质量控制提供数据，但其临床价值需做更多的研究。

1 黄宇烽, 李宏军. 实用男科学. 北京: 科学出版社, 2009:359

2 郭军, 常德贵. 中西医结合男科治疗学. 北京: 人民军医出版社, 2003: 245-256

3 高永金, 金保方. 迟发型性腺功能减退合并勃起功能障碍研究现状. 中国性科学 2012; 21(5): 18-20, 31

4 李海松, 韩亮, 周通, 等. 左归丸治疗精液异常男性不育76 例临床观察. 中国性科学 2012; 21(5): 28-31

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8 李俊均, 任京龙, 董良, 等. 畸形精子症的解读及临床意义分析. 中国男科学杂志 2016; 30(8): 69-72

9 毛献宝, 薛林涛, 何冰, 等. 精子形态与精子动力学参数的相关性分析. 中国临床新医学 2016; 9(5): 379-383

10 徐潘, 陈盛镱, 谢作刚. 畸形精子症研究进展. 浙江中西医结合杂志 2014; 24(5): 474-476

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13 刘锦宏, 毕慧玲, 李锐, 等. 精子动态与形态学关系及其临床应用价值. 实用医技杂志 2010; 17(3): 206-207

14 赵杰, 陈秀娟, 刘芳, 等. 精子运动参数与精子形态关系分析. 内蒙古医学杂志 2008;40(10):1247-1248

15 Dresdner RD, Katz DF. Relationships of mammalian sperm motility and morphology to hydrodynamic aspects of cell function.Biol Reprod1981; 25(5): 920-930

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