体脂率对继发不育男性精液质量及体外受精结局的影响

孙一鑫，王丽，史新宇，孙秀翠，林云英

(1.潍坊医学院，潍坊 261041；2.潍坊医学院附属医院生殖医学中心，潍坊 261041；3.泰山医学院，泰安 271016)

肥胖是全世界范围内比较常见的一种非传染性疾病，其特征在于异常或过多的脂肪累积，从而对健康产生负面影响[1]。研究发现，男性不育率的增高与肥胖症患病率的增加存在时间上的一致性[2]。近几年，学者们开始关注肥胖对男性生殖力的影响，但多以体重指数(body mass index，BMI)作为衡量肥胖程度的指标。BMI不能准确区分机体肌肉和脂肪的含量，导致肥胖检出率低[3]。世界卫生组织推荐体脂率(body fat percentage，BFP)作为判定肥胖的“金标准”，比BMI更适合中国人群[4-5]。BFP能准确区分人体成分，测定体内脂肪的真实含量，其结果较BMI更为精确[4]。本研究旨在分析体脂率对继发不育男性精液质量及体外受精(IVF)结局的影响。

资料与方法

一、研究对象

本研究选取2016年1月至2018年1月就诊于潍坊医学院附属医院生殖医学中心的继发不育患者为研究对象。纳入标准：①年龄在22～40岁之间；②首次实施IVF-ET。排除标准：①资料收集不全者；②精液液化时间异常者；③具有肿瘤、肾病、严重心脑血管疾病等慢性消耗性疾病者；④少、弱精子症，无精子症、睾丸发育不良、精索静脉曲张、射精障碍、生殖器创伤史、泌尿生殖系统炎症者；⑤吸烟、大量饮酒者；⑥配偶卵子异常者。

共计纳入1 853 名研究对象。

二、研究方法

1.体脂率的测定及分组：使用韩国杰文X-Scan PlusⅡ人体成分分析仪，采用生物电阻抗法，综合身高、体重、年龄、性别、阻抗五种因素对受试对象进行体脂的测定。按照BFP分组标准[6]将研究对象分为四组：低脂肪组(BFP<15%)90例；普通组(15%≤BFP<20%)458例；轻度肥胖组(20%≤BFP<25%)765例；肥胖组(BFP≥25%)540例。

2.精液的采集：研究对象行精液检查前禁欲2～7 d，采用手淫法取精，射入清洁、干燥的取精杯中，取精后置于37℃的水浴箱内充分液化。于取精后1 h对液化的精液进行检查。每位患者均进行两次精液检查。两次检验结果差异显著者，需进行第三次精液检查。

3.精液的检测：精液常规分析采用计算机辅助精液分析(CASA)系统；精浆生化检查使用全自动精浆生化分析仪(Awareness，美国)。试剂均购自深圳市博锐德生物科技有限公司，操作方法及步骤严格按照试剂盒说明书进行。正常参考值范围依据第5版《WHO人类精液分析实验室技术手册》[7]。

4.精子形态学分析：采用Diff-Quik快速染色法观察精子形态。试剂购自深圳市博锐德生物科技有限公司，染色方法严格按照试剂盒说明书进行。所有涂片镜检均由有资质的技术员完成阅片，评估每个视野中所有的精子形态，每张涂片至少重复评估200条精子，以确保较低的抽样误差。

5.受精率及优质胚胎率的计算：当女方有2个卵泡直径≥18 mm时，肌肉注射促性腺激素(HCG，珠海丽珠制药)，34～36 h后经阴道超声引导下穿刺取卵，记录获卵数。男方在女方取卵日取精，精子和卵子在体外结合培养2～3 d，观察受精情况。受精率=(受精卵数/获卵数)×100%。根据胚胎发育情况、卵裂球大小是否均匀及碎片率的多少，对胚胎进行评级。优质胚胎标准：第3天胚胎细胞总数≥6个、碎片≤20%；优质胚胎率=(优质胚胎数/总胚胎数)×100%。

三、统计学分析

结 果

一、研究对象的一般情况

四组患者(普通组、低脂肪组、轻度肥胖组、肥胖组)的平均年龄分别为(32.8±4.2)岁、(32.2±3.9)岁、(32.4±3.6)岁和(32.5±4.4)岁；平均未排精天数分别是(4.4±1.7)d、(4.3±1.9)d、(4.5±1.8)d、(4.5±1.7)d。统计结果显示，四组患者的年龄、未排精天数差异均无统计学意义(P均>0.05)。

二、各组患者精液质量参数及精浆生化结果

与普通组比较，低脂肪组精液量减少，轻度肥胖组和肥胖组HOS正常比例降低(P<0.05)；与低脂肪组、普通组、轻度肥胖组比较，肥胖组PR和精子活动率均降低(P<0.05)(表1)。

三、各组患者受精率及优质胚胎率结果

统计结果显示，与肥胖组比较，其余三组受精率显著升高(P<0.05)；与低脂肪组比较，其余三组优质胚胎率显著升高(P<0.05)(表2)。

四、各项指标参数的Pearson相关性分析结果

Pearson相关系数分析结果显示，受精率与精液量、非前向运动精子百分率(NP)呈负相关(P<0.05)，与精子浓度、精子形态呈正相关(P<0.05)；优质胚胎率与精子浓度、PR、精子活动率、精子形态、ZN浓度呈正相关(P<0.05)；BFP与精液量呈负相关(P<0.05)(表3)。

表1 各组患者精液质量参数及精浆生化结果比较[(-±s)，n(%)]

注：PR：精子前向运动百分率；ZN：精浆锌浓度；HOS：精子低渗肿胀试验；PMN：精浆弹性硬蛋白酶；与普通组比较，*P<0.05；与其他三组比较，#P<0.05

表2 各组患者受精率及优质胚胎率比较(%)

注：与肥胖组比较，*P<0.05；与低脂肪组比较，#P<0.05

表3 各项参数指标的Pearson相关性分析(r值)

注：*P<0.05

五、多元逐步回归分析结果

以受精率为因变量，以精液量、精子浓度、样本精子数、PR、NP、精子活动率、HOS、精子形态、精浆锌浓度、年龄、BFP为自变量，进行多元逐步回归分析。可得年龄、NP、精子浓度、精液量进入方程。回归方程为：y=0.067+0.004×年龄-0.007×NP+0.001×精子浓度-0.007×精液量，P<0.05，表明年龄、NP、精子浓度、精液量是受精率的独立影响因素。

以优质胚胎率为因变量，以精液量、精子浓度、样本精子数、PR、NP、精子活动率、HOS、精子形态、精浆锌浓度、年龄、BFP为自变量，进行多元逐步回归分析。可得年龄、HOS、精子浓度进入方程。回归方程为：y=0.495+0.006×年龄-0.002×HOS-0.001×精子浓度，P<0.05，表明年龄、HOS、精子浓度是优质胚胎率的独立影响因素。

以PR为因变量，以精液量、精子浓度、样本精子数、PR、NP、精子活动率、HOS、精子形态、精浆锌浓度、年龄、BFP为自变量，进行多元逐步回归分析。可得精子活动率、NP、HOS、年龄、体重、BFP进入方程。回归方程：y=2.853+1×精子活动率-1×NP-6.051×HOS-2.862×体重+6.107×BFP，P<0.05，表明精子活动率、NP、HOS、年龄、体重、BFP是PR的独立影响因素。

讨 论

关于肥胖对男性生殖力影响的研究中，学者们多以 BMI作为划分肥胖程度的指标。用BMI来衡量肥胖存在不足，BMI为体重(kg)与身高(m)2比，没有考虑到身体成分的构成，因而具有很大的局限性。本研究采用人体成分分析仪测量研究对象的体脂含量，测量结果更精确。考虑到年龄会对精液质量产生影响，本文只纳入22～40岁继发不育患者为研究对象，控制年龄这一混杂因素；选用受精率和优质胚胎率作为评价IVF结局的指标，更具有代表性。

本研究表明，肥胖组PR、精子活动率均低于普通组。这与吴永明等[8]研究结果相一致。在许多建立高脂饮食的动物模型中也得出同样结论[9]。肥胖影响精子活动能力，主要原因包括：①肥胖者腹部及阴囊部位脂肪堆积，均可使阴囊温度升高，扰乱睾丸生精过程的内环境，影响精子成熟，使精子活动能力、PR下降。②芳香化酶的表达与体脂含量成正比[10]，脂肪组织中过多的芳香化酶导致雄激素过度转化为雌激素，使男性体内雄激素水平降低而雌激素水平升高，影响精子的发育及活动能力。③体脂高的男性体内易产生过量的活性氧簇(ROS)，高水平ROS会引起体内发生氧化应激反应，而精子对氧化应激反应具有易感性[11]。氧化应激反应易损害精子线粒体膜，对精子的活动能力产生影响。④体内脂代谢改变引起生殖系统脂代谢异常，导致精浆中炎性因子成分发生改变，破坏生精小管的血睾屏障。研究表明，肥胖男性精浆中TNF-α、IL-6水平增高，引起慢性低度炎症反应，影响精子的生成及PR[12]。本研究各组精子浓度比较，差异无统计学意义，而Belloc等[13]认为，精子浓度下降与肥胖有关，这可能与纳入的研究对象及衡量肥胖的标准不同有关。本研究显示，肥胖组受精率低于其余三组，这与Provost等[14]的结论一致，可能与该组精子活动率下降导致的精卵结合能力低下有关。也有研究表明高脂饮食使精液质量下降，但与受精无关[15]。现阶段关于男性BFP影响IVF结局的研究较少，尚需进一步探讨。

本研究指出，低BFP组男性精液量、优质胚胎率均低于其余三组，这可能与体内低瘦素水平有关。Moschos等[16]认为低BFP者体内瘦素水平较低，导致胚胎质量下降。另有研究表明，低瘦素水平影响性腺轴的功能，导致下丘脑-垂体-睾丸轴分泌紊乱，而精子的发生与此轴系密切相关[17]。低BFP组男性精液量虽少于其余组，但在正常参考值内，可能与该组样本含量较少引起的组间差异有关。目前，国内外关于BFP过低对男性生殖力影响的研究鲜有报道，仍需扩大样本量进一步研究。

HOS可以测定精子膜完整性，其与精子的能量代谢、精卵结合等生理活动相关[18]。本研究发现，轻度肥胖组和肥胖组HOS正常比例均低于普通组。这说明BFP高的男性，精子膜完整性受损率高，导致精子活力和新陈代谢能力下降，从而影响精液质量及受精情况。精浆内含有生殖系统疾病和男性不育的潜在标志物[19]，是精子运动的介质及存活的微环境。其中具有代表性的标志物有精浆锌浓度、PMN等。精浆生化检查可作为辅助精液检查的一种手段，对男性不育的诊断及治疗具有应用价值[20]。当PMN含量高于正常值时，可考虑为生殖系统感染，比精液白细胞过氧化酶染色所得的结果更准确。对精浆锌浓度的分析中发现，低BFP组精浆锌浓度低于其余组，但无统计学意义。这可能与营养摄入不充分有关。正常范围内的精浆锌浓度具有维持精子细胞膜稳定性、保持精子活力的作用，并可以降低氧自由基对精子的毒性[21]。因此，对患者进行精液检查时，可以增加精浆生化项目的检验，以全面了解精液情况而选择针对性的治疗方案。

综上，BFP过高或过低，均会对精液质量及IVF结局产生不良影响，此可能为其不育的原因之一。本研究对各组全部的精液参数做进一步分析发现，轻度肥胖组和重度肥胖组男性各项精液参数指标均达到正常参考范围的比例数要低于正常组(P值分别为0.003、0.045)。这表明高BFP男性对精液质量的影响要大于低BFP者。Salgado等[22]认为，降低体脂含量可以改善精子质量。但有研究表明，通过减肥等形式治疗肥胖，体重虽下降，但肥胖已经通过影响代谢而对男性生殖力产生持续有害影响[23]。因此，减肥能否恢复男性生殖能力有待进一步研究。我们在临床工作中应加强对拟实施IVF-ET者的健康宣教，以期改善IVF结局，也可结合具体情况选择不同的辅助生殖技术。