精浆SIRT1蛋白表达与患者年龄和精子参数的相关性分析

周 芳， 顾本宏， 韩文均， 李柏胜， 乐 威， 拉巴平措， 郭建兵， 张 进， 章劲夫

（1. 上海交通大学医学院附属同仁医院，上海 200050；2. 上海市第七人民医院，上海 200137；3. 同济大学附属同济医院，上海 200065；4. 日喀则市人民医院，西藏 日喀则 857000；5. 上海交通大学医学院附属仁济医院，上海 200032）

男性不育是急需解决的重大医学难题，精液质量下降是男性不育的主要原因之一[1]。有研究结果显示，过去40年内，西方发达国家男性精子数量与质量下降了50%[2]。1项针对中国年轻男性精液质量的调查结果显示，2001—2015年，我国男性精子浓度降低了近15%，正常形态精子数量锐减超过20%，男性生育力下降是目前全球关注热点[3]。

沉默信息调节因子1（silent information regulator 1，SIRT1）是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖性组蛋白去乙酰化酶之一，能调控多种蛋白的去乙酰化反应，通过调节细胞存活、代谢等生物学过程保护各种组织和器官[4]。SIRT1是目前男性生殖领域的研究热点，其可以调控精原干细胞的干性维持和分化[5]，与男性精液质量下降直接相关[6-7]。本研究分析育龄男性精浆中SIRT1蛋白的表达水平，并评估其与年龄、精子参数的相关性，为精子异常的生物学机制提供理论支持，也为男性生育潜力的评估提供新的思路。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2021年1—12月就诊于上海交通大学医学院附属同仁医院、上海市第七人民医院男科的21～40岁男性患者110例。根据精液常规检测结果，以60例精子参数正常患者为对照组，年龄（30.88±0.62）岁；以50例精子参数异常患者为异常组，年龄（30.10±0.69）岁。2个组之间年龄差异无统计学意义（P=0.40）。

1.2 病例入选、排除标准

按照2011年版《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》[8]的标准，以精子浓度≥15×106/mL，前向运动精子百分率（progressive motility sperm rate，PR）≥32%，精子正常形态率≥4%为精子参数正常，本研究所有患者精子正常形态率均≥4%。排除标准：性功能异常，未能正常手淫取精的患者；泌尿系统疾病、性传播疾病、染色体异常、免疫异常等疾病患者；无精子症患者。本研究经上海交通大学医学院附属同仁医院伦理委员会审批通过（伦理号：2018-074-01），所有患者均签署知情同意书。

1.3 方法

所有患者禁欲2～7 d，于取精室手淫取精，并确认标本完整性，将精液于37 ℃水浴箱中液化后，采用称重法测定精液量，采用CASASQH-Ⅲ精子动（静）态图像检测系统（北京伟力新世纪科技发展股份有限公司）进行精子参数（精子浓度、PR、精子正常形态率）分析。完成精子参数检测后，将精液800×g离心10 min，收集精浆，-80 ℃低温冰箱储存。检测时，将精浆样本于冰箱中取出，室温缓慢复溶后进行4.5倍稀释，采用双抗体酶联免疫吸附试验检测SIRT1蛋白水平，试剂盒购自武汉伊莱瑞特生物科技有限公司，检测范围为0～20 ng/mL。

1.4 统计学方法

采用GraphPad Prism 9软件对相关数据进行统计分析。正态分布计量资料以±s表示，比较采用t检验。采用Pearson相关分析评价精浆SIRT1蛋白水平与患者年龄、精子参数、精液量的关系。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 110例患者基线资料

本研究110例患者基线资料见表1。

表1 110例患者基线资料

2.2 110例患者精浆SIRT1蛋白水平与年龄、精子参数的相关性分析

Pearson相关分析结果显示，精浆SIRT1蛋白水平与年龄、PR呈弱正相关（r值分别为0.28、0.29，P=0.003 1、0.002 2），与精子浓度呈中等正相关（r=0.42，P<0.000 1），与精液量无明显相关性（r=-0.04，P=0.678 2）。

2.3 不同年龄和精子参数各组精浆SIRT1蛋白水平比较

（1）不同年龄患者比较。将所有患者按年龄为21～30岁和31～40岁2个年龄亚组。在所有患者中，异常组精浆SIRT1蛋白水平[（38.52±2.01）ng/mL]明显低于对照组[（48.19±2.10）ng/mL，P<0.01]；31～40岁患者中，异常组[（40.51± 3.04）ng/mL]也明显低于对照组[（51.99±3.14）ng/mL，P<0.05]；21～30岁患者中，对照组与异常组精浆SIRT1蛋白水平差异无统计学意义[（40.17±2.38）和（34.59±2.62）ng/mL，P>0.05]。见图1。

图1 不同年龄患者SIRT1蛋白水平的比较

（2）不同精子参数患者比较。在所有患者中，31～40岁组精浆SIRT1蛋白水平[（47.01±2.33）ng/mL]明显高于21～30岁组[（37.53±1.79）ng/mL，P<0.01]；在对照组中，31～40岁患者精浆SIRT1蛋白水平[（51.99±3.14）ng/mL]也明显高于21～30岁组[（40.17±2.38）ng/mL，P<0.01]；异常组中，21～30岁患者和31～40岁患者精浆SIRT1蛋白水平差异无统计学意义[（34.59±2.62）ng/mL和（40.51±3.04）ng/mL，P>0.05]。见图2。

图2 不同精子参数患者SIRT1蛋白水平的比较

3 讨论

男性不育可由多种因素引起，精子异常是其重要因素[9]，也是男性生育力的主要评估指标之一。精子发生是指由精原干细胞通过减数分裂分化为初级精母细胞和次级精母细胞，而后分化为精子细胞，最终生成精子，这一生物学过程为成年男性提供源源不断的精子，从而维持其生育能力。精子发生除受下丘脑-垂体-性腺轴精密调控外，精浆中的果糖、蛋白质、前列腺素等物质也为精子发生提供必需的营养[10]。目前，精子发生障碍的主要病理生理机制包括表观遗传、DNA损伤、氧化应激等，其中50%为特发性精子发生障碍，病因和机制尚不明确[11]。因此，深入探究精子发生障碍机制，对提高男性不育诊治水平、解决男性不育难题、提高我国人口质量，具有重要的医学和社会意义。

SIRT1通过调控底物蛋白的去乙酰化反应参与调节DNA损伤修复、代谢、炎症、氧化应激等过程，达到保护各种组织和器官的生理作用[4]。SIRT1和男性生育力的关系及其在生殖系统相关疾病中的作用的研究已广泛开展，有研究发现，前列腺癌组织中SIRT1表达高于正常前列腺上皮细胞[12]；男性精浆中也可检测到SIRT1蛋白，可作为精子数量和质量的评估指标之一[6]。基础研究结果显示，SIRT1完全敲除的雄性小鼠表现为睾丸体积小、减数分裂前期的生殖细胞分化延迟、精子数量减少、畸形精子数增加[13]；SIRT1高表达于未分化的精原干细胞中，并调节精原干细胞的细胞增殖、自我更新和多能性基因的表达[5]。临床研究方面，屈志义等[7]发现，精液SIRT1基因的表达水平与精子浓度、总精子活力、精子正常形态率呈正相关（r值分别为0.301、0.587、0.421，P<0.001）；NASIRI等[6]发现，与精子正常男性相比，弱畸精子症患者精浆SIRT1蛋白水平降低。本研究结果显示，精浆SIRT1蛋白水平与精子浓度、PR呈正相关（r值分别为0.42、0.29，P<0.05），并且发现异常组精浆SIRT1蛋白水平明显低于对照组（P<0.01），在31～40岁患者中也呈现出同样的表达差异（P<0.05）。

SIRT1与年龄相关的疾病有关，如癌症、代谢性疾病、心血管疾病、神经退行性疾病和骨质疏松症等[14]。在男性生殖系统中，睾丸组织结构和性激素水平也会伴随年龄而发生变化，从而可能影响精子发生，但不同研究关于年龄对精子参数的影响尚有争议[15]。本研究分析了精浆SIRT1蛋白在不同年龄精子异常患者中的表达水平。以往研究结果显示，随着年龄的增长，因各组织器官氧化应激损伤的加剧，SIRT1表达水平降低[16-17]，但本研究结果显示，精浆SIRT1蛋白水平与年龄呈正相关（r=0.28，P<0.05），31～40岁男性精浆SIRT1蛋白水平高于21～30岁男性（P<0.01）。原因可能是：为应对年龄增长带来的氧化应激反应，SIRT1表达发生代偿性增加，发挥了保护作用[14]。SIRT1在精浆中的年龄依赖性代偿表达机制尚需进一步探索，本研究收集的病例年龄为21～40岁，后续将补充SIRT1在高龄（>40岁）男性精液中的表达情况，以完善此结论。

综上所述，在21～40岁男性中，精浆SIRT1蛋白水平与精子参数有相关性，可为育龄男性不育的诊治提供有价值的信息，与其他指标结合可能增强对精液质量进行评估的系统性。