肥胖不育男性精浆微量元素与精液质量关系探讨

马姣英 马 婧 韩瑞钰 陈拽生 王树松

河北省计划生育科学技术研究院，河北省生殖医学中心，国家卫生计生委计划生育与优生重点实验室(石家庄，050024)

有研究表明，多数单纯性肥胖人群体内均存在不同程度的微量元素水平异常[1]。推测肥胖人群精浆微量元素水平与男性生育力下降有一定关联。本文分析不同体重指数(BMI)的不育男性精液常规参数，测定精浆微量元素浓度，分析其相关性，探讨肥胖者精浆微量元素水平与精液质量之间的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选自2016年9月—2017年6月在河北省生殖医学中心就诊的124例男性不明原因不育者为研究对象。排除标准：①有腮腺炎病史、遗传性疾病、性功能障碍、外生殖器异常、中度及重度精索静脉曲张和无精子症; ②工作环境有可能影响精子发生(如高温、职业与有毒物质相关等)及有嗜烟和酗酒等不良生活习惯者; ③感染性疾病及其它全身疾病; ④长期服用减肥药物; ⑤挑食或偏食者。本研究经伦理委员会批准，研究对象知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1标本的处理及测定研究对象禁欲2～7d，手淫法留取精液于干燥无菌的取精杯中，采用CASA精液分析系统(CFT-9201，江苏瑞祺生命科学仪器有限公司)进行精液常规参数分析。将精液标本3000r/min离心10min，取上清于冻存管中-80℃保存待测。采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICAP6000，Thermo公司)测定精浆微量元素。

1.2.2分组根据BMI将研究对象分为正常组(BMI<24kg/m2)、超重组(24≤BMI<28kg/m2)和肥胖组(BMI≥28kg/m2)。受试者身高、体重根据“中华人民共和国卫生行业标准—成人体重测定”(WS/T 428-2013)测定。BMI=体重/身高2(kg/m2)。

1.2.3统计学分析计量资料采用SPSS21.0软件分析，多组间比较采用单因素方差分析，相关性分析采用spearman相关，以P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 精液分析

与正常组相比，超重组、肥胖组不育男性前向运动精子率(PR)差异有统计学意义(P<0.05)，而肥胖组与超重组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 3组对象精液常规参数分析比较

*与正常组相比#与超重组相比P<0.05

2.2 精浆微量元素水平

与正常组比较，超重组和肥胖组精浆Cd、Pb、Zn和Se水平差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 3组对象精浆微量元素含量比较

*与正常组相比P<0.05

2.3 相关性分析

精浆Cd、Pb、Fe和Zn水平与BMI呈显著正相关(P<0.05)，Se水平与BMI呈显著负相关(P<0.05)。精浆Zn与PR 具有负相关(P<0.05)；精浆Fe浓度与精液量负相关，与精子浓度呈正相关(P<0.05)。 见表3。

表3 精浆中微量元素与BMI、精液参数的相关性(相关系数)

*P<0.05

3 讨论

近年来肥胖对男性生育力的影响受到广泛关注。大量研究显示，肥胖可引起炎症反应、氧化应激、内分泌失调、毒素保留和代谢改变，进而导致性功能障碍、精子发生受损、精液质量下降，甚至基因表达改变，从而降低男性生育能力[2-3]。2017年我国一项关于不孕夫妇中2384例男性的回顾性研究显示，超重和肥胖者的精液质量(精子总数、精子浓度、活动精子、A型活动精子相对量、前向运动精子(A + B级精子)较正常体重指数者低，即BMI对精液质量有负面影响[4]。本研究发现，肥胖、超重男性PR较BMI正常组显著下降，且PR与BMI呈显著负相关。

单纯性肥胖者体内往往存在不同程度的微量元素失调。包括重金属Cd、Pb在内的环境污染物有内分泌干扰特性，被认为是引发肥胖的危险因素。低水平重金属暴露通常不会引起直接症状，即暴露与肥胖之间往往存在长时间的潜伏期，因此这些化学物质增加肥胖风险的途径仍然存在争议。一个令人信服的假说认为，在发育关键时期过多接触破坏性化学物质会产生稳定的表观遗传改变，从而促进肥胖[5]。

必需微量元素Se与脂质代谢密切相关，能降低血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸浓度，抑制TG和TC在肝脏中的生物合成，抑制脂肪细胞肥大和脂肪产生，并有抗氧化作用[6-7]。研究发现肥胖与体内Se水平降低或膳食Se摄入量下降有关[8]。

Zn与摄食行为有关，动物实验研究发现，低Zn/高果糖摄入的大鼠体重明显下降[9]。临床研究发现肥胖儿童体内Zn水平与胰岛素水平均升高[10]。最近的研究还发现，慢性补锌组小鼠内脏脂肪组织重量和脂肪细胞大小增加，血清瘦素水平是对照组的2倍[11]。本研究显示，超重和肥胖不育男性精浆中Cd、Pb、Zn水平升高、Se水平下降。Zn在精浆中的含量为血浆的100倍以上，且也存在于精子中，其生理意义受到广泛关注，但精浆中Zn含量与精液质量之间的关系一直存在争议。高浓度的Zn主要富集在前列腺中，前列腺分泌游离Zn和枸橼酸锌,射精时枸橼酸锌中的锌离子与蛋白结合形成锌结合蛋白[12]。Carpino等[13]发现单纯性弱精子症和少弱精子症者精浆中锌结合蛋白显著低于正常者，但总Zn浓度没有显著差异。推测锌结合蛋白可能对精子有益，游离的Zn离子升高可能对精子产生毒害作用。 Chimienti等[14]报道，精液中Zn水平过高与不育男性中精子活力减弱表现出相关性。很多研究发现弱精子症者精浆Zn水平比对照组高，认为精液游离锌有效抑制精子的酵解和氧化，从而降低精子活力[15-17]。本研究中测定的是精浆中总Zn水平与精子活力呈显著负相关。因此，肥胖者精浆中失调的Zn对精子活力造成不利影响，进而导致肥胖者生育力下降。

Fe以金属卟啉的形式存在于红细胞中，起到氧运输的功能，也以酶的形式存在于所有的人体细胞中，与生物氧化密切相关。Fe既存在于精子中，也存在于精浆中，其在生殖细胞中的作用可能与其在其他细胞中的功能类似，但Fe在精浆中的作用还没有定论。Skandhan等[18]研究认为精浆中的Fe可能来自生殖道副性腺的活跃分泌。精浆中80%的转铁蛋白(Tf)是由睾丸支持细胞分泌，铁螯合蛋白是由精囊分泌的。Papadimas等[19]发现无精症精液中转铁蛋白和铁螯合蛋白含量下降。谬钟端等[20]认为Tf与精子浓度呈正相关。本研究虽然发现精浆Fe含量与精液质量显著相关，但与精液质量的关系尚需要深入研究。

综上所述，肥胖不育男性精浆中微量元素水平发生改变，这种改变会影响精液质量，进而降低男性生育力。