体质量指数与精液常规参数及精浆中ZAG含量的相关性研究*

黄 静,万 凌,孙大光,杨继高,计 垣,陈 玲,王 红,周小燕

(重庆市人口和计划生育科学技术研究院人类精子库/重庆市人口和计划生育科学技术研究院出生缺陷与生殖健康重庆市重点实验室 400020)

随着社会经济发展，超重及肥胖的发生率呈现急剧上升的趋势[1]，并且趋于年轻化。肥胖问题已经成为了全球关注的重要公共卫生问题。近年来，随着肥胖人数的增多，男性生育能力出现逐渐降低的趋势[2]。锌-α2-糖蛋白(zinc-alpha 2-glycoprotein，ZAG)为一种多功能蛋白质，其主要功能是促进脂肪动员分解，减少脂肪含量，故又名脂肪动员因子[3-5]。研究表明与正常人群相比，肥胖、超重人群白色脂肪组织中ZAG水平明显下调，同时与体质量、体质量指数(BMI)呈现负相关[6]。近年来，ZAG蛋白在精浆中的作用，尤其在精子发育成熟方面，引发越来越多的关注[7]。国内外学者运用蛋白质组学等方法分析了精浆中存在着多种与精子前向运动有关的蛋白质，其中包括ZAG[8]。目前，脂肪动员因子ZAG与超重、肥胖男性精液质量的相关研究仍属空白。本研究通过探讨正常、超重及肥胖人群中，BMI、精浆ZAG水平与精液常规参数的关系，旨在分析三者的相关性，揭示ZAG水平能否作为衡量精液质量的有效指标。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2015年1月至2016年12月在本院人类精子库捐精的志愿者共154例为研究对象，根据BMI，筛选超重组41例、肥胖组53例，60例正常组。经本院生殖医学伦理委员会批准同意，所有对象均签订了课题知情同意书。3组研究对象的年龄22～44岁，平均(29.70±5.37)岁。正常组年龄(28.58±5.23)岁，BMI(21.06±1.07)kg/m2；超重组年龄(29.78±4.80)岁，BMI(23.84±0.60)kg/m2；肥胖组年龄(30.91±5.70)岁，BMI(26.57±1.78)kg/m2。

1.2诊断标准

1.2.1纳入标准 根据2000年亚太地区会议提出的亚洲成年人BMI的正常范围为18.5～22.9 kg/m2，≥23.0～<25.0 kg/m2为超重，≥25.0 kg/m2为肥胖。

1.2.2精液常规参数检测标准 严格按照WHO人类精液及精子-宫颈黏液相互作用实验室检验手册(2001年版)[9]要求，对精液进行常规分析。

1.2.3排除标准 长期在有毒、有害环境工作史者；长期服用抗癫痫病、抗肿瘤等有碍生精及精子活力药物者；有睾丸扭转、隐睾症、精索静脉曲张、泌尿生殖道感染及泌尿生殖肿瘤等病史者；有遗传性疾病者；有下丘脑、垂体病变、Cushing综合征、甲状腺功能减退等内分泌疾病者；长期某些药物因素(如糖皮质激素)引起的体内脂肪堆积过多和分布异常导致的BMI异常者。

1.3方法

1.3.1BMI的测定 纳入的所有研究对象禁食12～14 h，于早期7:30～9:30空腹，着宽松内衣，测量身高、体质量，计算BMI (BMI=kg/m2)。

1.3.2精液常规分析 将精液标本放置于恒温振荡器水箱(上海博讯)进行液化，使用Makler精子计数板(以色列)进行标本点样，运用Hamilton Thorne TOX IVOS全自动精子分析仪计算机辅助精液分析(CASA)系统(美国 Hamilton)进行精液常规参数检测。

表1 各组精液常规参数及精浆ZAG指标的比较

*：P<0.01，与正常组比较

1.3.3精浆ZAG测定 所有常规分析后的精液标本进行离心，1 000×g，10 min，取上层精浆0.2 mL分装，当天采用ZAG酶联免疫分析试剂盒(上海心语生物科技有限公司)进行检测。严格按照说明书进行操作，每份标本加2孔平行检测。使用酶标仪(SM800，上海永创)在450 nm波长处依序测量各孔的吸光度(A值)，每份标本结果均取平均值。通过标准曲线计算精浆中ZAG水平。

1.3.4血浆ZAG测定 采用乙二胺四乙酸(EDTA)真空采血管，抽取静脉血4 mL，按照每管0.2 mL分装。当天采用ZAG酶联免疫分析试剂盒(上海心语生物科技有限公司)进行检测。严格按照说明书进行操作，每份标本加2孔平行检测。使用酶标仪(SM800，上海永创)在450 nm波长处依序测量各孔的吸光度(A值)，每份标本结果均取平均值。通过标准曲线计算血浆中ZAG水平。

2 结 果

2.1各组精液常规参数及精浆ZAG指标的比较 各组精子前向运行百分率(PR)差异有统计学意义(P<0.01)，精液体积、精子浓度差异无统计学意义(P>0.05)；精浆中ZAG水平差异有统计学意义(P<0.05)，血浆中ZAG水平差异无统计学意义(P>0.05)。肥胖组与正常组比较，PR和精浆ZAG水平均显著性降低(P<0.01) 。见表1。

2.2精浆ZAG水平与精液指标和BMI的相关性分析 各组精液常规参数指标中PR与BMI呈负相关(r=-0.325，P<0.01)，精浆ZAG与BMI呈负相关(r=-0.165，P<0.05)，PR与精浆ZAG水平呈正相关(r=0.320，P<0.01)。

3 讨 论

超重和肥胖是由多种因素共同作用，导致人体内脂类紊乱、脂肪堆积过多的一种非健康状态。超重和肥胖可引起精液常规参数的改变，随着BMI增加，精液参数可发生不同程度的变化。国内外学者的研究较多，但结果也不尽相同。EISENBERG等[10]在生育和环境的纵向研究中发现，BMI的增高与低精液量、低精子密度、低精子总数成线性相关。SALLMN等[11]研究表明BMI过高的肥胖男性精子活动率和激素水平都有明显变化。CHAVARRO等[12]却持相反的观点。他们认为与正常BMI组相比，超重组的精子活动率均高于正常BMI组。国内吴永明等[13]也认为超重组的精子活动率、(a±b)级精子(%)均好于正常体质量组。此外，HADJKACEM等[14]却在研究中发现，超重、肥胖与精子质量无直接关系。本研究通过对154例捐精志愿者的精液常规参数进行分析，结果表明，各组精液体积及精子浓度无显著性差异(P>0.05)。而关于精子的运动能力方面，PR在各组间差异有统计学意义(P<0.01)。与正常组比较，超重组、肥胖组PR明显下降，其中，肥胖组降低最为显著。表明随着BMI水平增加可能会导致精子的活力的降低，而对精液体积及精子浓度的影响不大。

ZAG为一种多功能蛋白质，其主要功能为调节脂类降解，在脂肪细胞内刺激脂肪分解并减少脂肪贮存[15-16]。1997年，SANCHEZ等[17]在血浆中发现了ZAG，后发现ZAG广泛存在于人体体液及多种分泌上皮细胞中[18]，其中，精浆中ZAG占体内总含量的30%[19]。众所周知，精浆是由睾丸液、附睾液、前列腺液和精囊分泌物组成的复杂混合液体，约90%的精浆来自睾丸以外的附属腺体组织，而精浆中ZAG高水平的维持可能是精子正常发育和活力的稳定所必需的。由于精子发育的正常生理过程与脂质代谢密切相关，如精子在附睾中的成熟及精卵融合等过程均伴随着活跃的脂质代谢，精子成熟中磷脂成分和膜流动性的改变也与脂类代谢密切相关。一方面，ZAG可降低精子成熟和受精过程中膜脂水平及增加膜流动性；另一方面，ZAG调控的脂质代谢也为精子运动提供一定的能量[20-23]。赵文珍等[24]以SD大鼠为模型，发现大鼠睾丸、附睾、附睾脂肪组织、前列腺、精囊腺及输精管中均有表达，但ZAG附睾尾部的水平明显高于其他组织。故推测在精子成熟和被运输的过程中，ZAG主要经附睾上皮细胞分泌后进入附睾腔内，射精后作为精浆成分附着于精子表面发挥作用，从而影响精子的活力[25]。精浆ZAG水平是否会受BMI影响，笔者尚不清楚。本研究通过对各组精浆及血浆ZAG水平进行检测，结果显示：血浆ZAG在各组水平差异无统计学意义(P>0.05)，而精浆ZAG水平差异有统计学意义(P<0.05)，并且ZAG水平随着BMI等级的增加而降低。尤其在肥胖组中，精浆ZAG水平比正常组显著降低(P<0.01)，提示超重/肥胖可能对附睾分泌ZAG功能影响较为明显，体内脂肪量越多，ZAG分泌反而越少。这与 CABASSI等[19]提出的ZAG 的表达与脂肪量呈负相关的观点是一致的，但具体机制仍不清楚。

精子活力对雄性生殖或自然受精至关重要。cAMP/cAMP依赖的蛋白激酶A(PKA)信号通路是公认的调节哺乳动物精子活力的重要信号通路之一[7]。研究表明ZAG通过激活β3肾上腺素受体，进而上调cAMP通路，是一个新的调节精子活性的因子。推测其机制为：ZAG与精子膜相结合，激活精子细胞基质中的cAMP，从而磷酸化精子内磷酸蛋白，进而调节精子鞭毛的运动，促使精子向前运动[7]。此外，DING等[8]发现精浆ZAG可能与精子功能的成熟相关，ZAG通过与α1抗胰蛋白结合，从而激活副睾头部不能活动的精子向前运动。此外，ZAG抗体可使人精子活力显著下降。以上研究均表明，ZAG是一种与精子活力直接相关的蛋白质[8]。因此，笔者推测，超重及肥胖患者精浆ZAG水平降低，可能与精子活力降低存在一定关联性。事实上，在本研究中，进一步比较了精浆ZAG水平与PR之间的相关性，结果表明精浆ZAG水平与PR呈正相关(P<0.01)。提示BMI过高，附睾组织中ZAG分泌功能受限，直接影响精浆中ZAG水平，从而导致精子活力下降，影响精液的质量。

综上所述，BMI增加导致精子活力降低可能与精浆中ZAG水平降低有关，推测精浆中ZAG水平可作为肥胖/超重患者精液活动力的有效参考指标，但具体的生物学机制有待于进一步研究。

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