男性年龄及精液质量对体外受精结局的影响

高文怡宋晓庆李采霞彭小旭邓 云

解放军联勤保障部队第九〇四医院生殖中心(江苏无锡 214000)

随着我国二孩政策的全面开放,以及IVF 技术的逐步普及与成熟,要求通过IVF 技术助孕的夫妇年龄范围明显扩大,其中不乏一些高龄夫妇。 因此年龄对IVF 受精结局的影响受到了越来越多的关注。 女性年龄对IVF 受精结局及临床妊娠结局的影响是既往研究的主流方向,随着女性年龄的增长,尤其是女性43 岁以后,IVF 受精率、可移植胚胎率、优质胚胎率显著下降[1,2]。 相比而言,男性年龄对IVF 结局的影响较常被忽略,且在过往的研究中结果各不相同。 同样,男性精液质量对IVF 受精结局的影响也尚无定论。 本研究回顾性分析了556 例IVF 周期,旨在通过探讨男方年龄、精液质量以及IVF 受精结局三者之间的关系,最终探究男方年龄对IVF 受精结局的间接影响与预测价值。

一、材料与方法

(一)一般资料

筛选2016 年1 月至2020 年12 月期间到我院生殖中心开展IVF 助孕的治疗周期,筛选要求:(1)为第一个治疗周期;(2)行常规IVF;(3)新鲜手淫法取精标本;(4)女方排除:子宫畸形、子宫内膜异位症、输卵管积水等;(5)男方排除:精索静脉曲张、接触有毒物质、无精子症、3月内发生泌尿系统炎症等;(6)非供精或冻卵周期。 本研究共收集556 例治疗周期,其中男方年龄19 ～52 岁,平均(34.07±6.16)岁,女方年龄21 ～47 岁,平均(32.09±5.36)岁,不育年限平均(4.82±3.62)年。 女方体质量指数(body mass index,BMI)平均(22.85±3.44)kg/m2,扳机日孕酮(P)平均(0. 83±0. 49)ng/ml,基础窦卵泡数(antral follicle counting,AFC)平均(11. 95±6. 10)个。研究内容与方法严格遵守联勤保障部队第九〇四医院伦理委员会的相关规定。

(二)方法

1.促排卵方案

按照本中心标准长方案及拮抗剂方案进行。 当至少3 个卵泡直径≥18mm 时,肌注人绒毛膜促性腺激素(hCG,艾泽,德国默克公司)250mg,34 ～36h 后超声引导下取卵。

2.精液处理方法

男方禁欲2 ～7d,取卵日手淫法取精,置于37℃水浴箱中。 液化后,吹匀并记录精液量与液化时间,采用计算机辅助精子动态分析系统检测精子浓度、总活动力、前向运动率。 随后,采用密度梯度离心法处理精子,置于37℃的5.5%CO2培养箱中获能待用。

3.体外受精

密度梯度离心法处理后的精液,行常规3037 法短时授精,置37℃的5.5%CO2培养箱中进行培养。 受精后4 ～5h 脱颗粒细胞。 取卵后20 ～22h 观察受精情况,取卵后46 ～48h 观察卵裂情况并评级,取卵后70 ～72h 观察胚胎形态并根据Dale 方法进行卵裂期胚胎评级。 Ⅰ、Ⅱ级胚胎为优质胚胎,Ⅰ～Ⅲ级胚胎为可移植胚胎。

4.观察指标

记录IVF 周期内患者的一般情况:包括夫妇双方年龄、不孕年限、获卵数、女方BMI、基础FSH、扳机日孕酮。

记录IVF 周期内受精及早期胚胎发育情况:受精率、卵裂率、可移植胚胎率、优质胚胎率。

5.统计学分析

本研究中计量数据以X±S的形式体现,均使用SPSS 19 软件进行统计分析,使用GraphPad Prism 软件进行作图。 相关性分析采用χ2检验,组间计量数据比较采用t检验,组间率的比较采用χ2检验。 当P＞0.05时,认为无统计学差异;P＜0.05 时,则认为有统计学差异显著。

二、结果

(一)一般情况

纳入本次研究的IVF 周期共556 例,其中男方年龄平均(34.07±6.16)岁,女方年龄平均(32.08±5.36)岁,平均不育年限(4.82±3.62)年;女方BMI(22.85±3.44)kg/m2,促卵泡生成激素(FSH)平均(7.46±2.21)mIU/ml,扳机日孕酮平均(0.87±0.95)ng/ml。

IVF 周期受精率82.85%,卵裂率97.65%,可移植胚胎率74.68%,优质胚胎率53.06%。

(二)男性精子浓度、活率与受精结局的相关性研究

精子浓度与可移植胚胎率显著性正相关(P＜0.05);精子总活动力与可移植胚胎率、优质胚胎率显著性正相关(P＜0.05);精子前向运动率(PR)与可移植胚胎率显著性正相关相关性(P＜0.05)(见表1)。

表1 男性精子浓度、活率与受精结局的相关性

(三)男性年龄对精液质量的影响

众所周知,男性年龄对其精液质量有着不容忽视的影响,为进一步证明此观点在本研究中的有效性,我们按照男方年龄大小,将556 例IVF 周期分为4 组,30 岁以下158 例为A 组,30 ～岁165 例为B 组,35 ～岁114 例为C组,40 岁及以上119 例为D 组。 我们比较了这4 组间的处理前精子浓度、精子总活动力及精子前向运动率(PR)。 我们发现,40 岁之后男性精子浓度、精子总活动率及前向运动率均显著下降,40 岁之前,各组男性精子浓度、精子总活动率及前向运动率虽无显著性差异,但随着年龄增长存在缓慢下降趋势(表2,图1A ～C)。

图1 各组间男性精液质量比较

与此同时,比较了各组间女方年龄、女方、女方基础、女方BMI、基础FSH、扳机日孕酮(P)、双方不育年限等可能影响IVF 受精结局的其他因素。结果发现,4 组间女方年龄与双方不育年限虽有显著差异,但女方BMI、基础FSH 及扳机日孕酮均无显著性差异(表3)。

表3 各组间女方一般情况比较(X±S)

(四)男性年龄对IVF 受精结局的影响

接下来,我们比较了4 组间各周期的受精率、可移植胚胎率及优质胚胎率。

A 组受精率为81.4%(1386/1703),B 组受精率为84.5%(1422/1682),C 组受精率为87.6%(840/959),D 组受精率为76.8%(621/809),各组数据总体均数存在着统计差异(χ2=42.228,P＜0.001)。 A 组与C 组相比,周期受精率存在统计学差异(P＜0.05),D 组与另外3 组均存在着统计学差异(P＜0.05)。 随着男性年龄升高,IVF 周期受精率逐步降低,40 岁以上男性IVF 周期受精率降低最为显著。

A 组可移植胚胎率为78.1%(908/1163),B 组可移植胚胎率为74.6%(933/1250),C 组可移植胚胎率为75.2% (556/739),D 组可移植胚胎率为66. 7%(363/544),各组数据总体均数存在着统计差异(χ2=25.396,P＜0.001)。 A、B、C 组3 组间相比,周期受精率无统计学差异(P＞0.05),D 组与另外3 组均存在着统计学差异(P＜0.05)。 随着男性年龄升高,40 岁之后男性IVF 周期获得可移植胚胎率显著降低。

A 组可移植胚胎率为58.0%(674/1163),B 组可移植胚胎率为55.0%(687/1250),C 组可移植胚胎率为48.8% (361/739),D 组可移植胚胎率为43. 9%(239/544),各组数据总体均数存在着统计差异(χ2=36.444,P＜0.001)。 A 组与C 组相比,周期受精率存在统计学差异(P＜0.05),D 组与A 组、B 组均存在着统计学差异(P＜0.05)。 随着男性年龄升高,IVF 周期获得优质胚胎率逐步降低,尤其40 岁以上男性IVF 周期获得优质胚胎率显著降低。 (表4)

表4 各组间受精结局的比较

三、讨论

众所周知,在常规IVF 周期中,女性年龄是影响受精率、早期胚胎发育的重要因素之一。 女性年龄大于43 岁后,卵巢功能及储备均明显下降,促排的卵母细胞数量与质量均有所降低,导致患者卵子受精率降低、可用胚胎率及优质胚胎率降低,负影响IVF 结局[1,2]。

然而,男性年龄对生育力及生育质量的影响容易被忽略,其对IVF 周期受精结局的影响一直未有明确定论[3]。 较多研究认为男性年龄对IVF 结局存在负面影响,而少数则认为男性年龄对IVF 结局无显著影响[4]。 Horta F 等人表明,随着男性年龄的增加,IVF 结局逐渐恶化,与40 岁以下的男性相比,50 岁以上男性参与IVF 的结局显着更差(P＜0.05)[5]。 Halvaei I 等人认为男方高龄对精子参数、IVF 及IUI 结局都有影响,甚至影响后代健康[6]。 Kaarouch I 等有相似的结论,其研究表明,年龄大于40 岁的男性精子DNA 断裂增加,非整倍体率增加,可能是男性年龄影响IVF 结局的因素之一[7]。 然而,也有完全不同的观点,他们同样将女性年龄控制在年轻范围内,发现男性年龄与IVF 结局无显著相关性[8～10]。 Ferreira RC 等人研究发现男性年龄对IVF 结局的影响取决于精子浓度,精子浓度正常时,父亲年龄对IVF 结局无影响,仅仅男方为少精子症患者时,男性年龄对IVF 结局产生负面影响[11]。

既往研究的多是将女方年龄控制在较年轻的范围内,进而观察男性年龄对IVF 周期受精率及受精结局的影响,然而并没有得到一致结论。 本研究靶向男方精液质量在正常范围内的IVF 周期,对研究对象进行拓宽,将男方年龄、男方精液质量与IVF 受精结局三者共同讨论,通过确定男方精液质量与早期胚胎发育情况的相关性,以及男方年龄对男方精液质量及IVF 受精率、早期胚胎发育情况的相似影响,以最终探究男方年龄对IVF 受精结局的间接影响与预测价值。 我们虽不能完全排除女方年龄的影响因素,但比较了各年龄组间除女方年龄之外的其他各项女方数据,如BMI、基础FSH、扳机日孕酮等可能影响IVF 受精结局的其他因素,发现各组间女方BMI、基础FSH 及扳机日p 值均无显著性差异。

目前精液常规分析仍是评估男性生育力的主要途径,精子浓度、精子总活力以及精子前向运动率是评价男性精液质量的主要指标。 过去较多研究认为男性精子浓度与精子总活力对IVF 周期受精率及获得胚胎质量有一定的影响[12]。 Aurélie 等人认为,前向运动率小于32% 时,受精率和胚胎数量减少,IVF 结局受影响[13]。 也有一些研究指出不同观点,Chen X 等人认为精子形态、精子浓度和精子总活力等精液参数并不能准确地预测IVF 受精结局,Wang C 等则指出了常规精液参数不能完全表明精子的受精潜力,因而精液参数对IVF 受精结局的预测具有局限性[14,15]。

我们的研究不同于以往,对男性精液质量与IVF受精结局直接进行相关性分析,得到了两者显著性正相关的结果。 同时,我们也发现男性年龄对男性精液质量存在负面影响。 一般认为男性年龄主要通过两个方面影响精液质量,一是男性生殖器官随着年龄增长功能衰减,例如睾丸、输精管、前列腺和附睾等,进而影响生精过程及精液质量[16,17]。 二是环境因素的不良影响随年龄增长逐年累积,例如吸烟、饮酒等不良生活习惯以及高血压、糖尿病、精索静脉曲张等间接导致生殖功能疾病的患病几率增加,进而导致生殖系统功能减退,精液质量下降[18,19]。 平行地,我们发现男方年龄对IVF 受精率、早期胚胎发育情况具有相似的负面影响。正好佐证了上面男性精液质量与IVF 受精结局显著性正相关的结果,也进一步说明男方年龄通过影响男性精液质量间接负调IVF 受精结局。

综上所述,在启动IVF 周期助孕前,不仅需考虑女性年龄的负面影响,也不能忽略男性年龄因素对受精结局的影响,需综合考虑双方年龄及身体条件,并及时告知其年龄增长导致的不良IVF 受精结局的风险及可能性,鼓励患者尽量于最佳生育年龄阶段尽早行助孕治疗,优生优育。 本研究未纳入妊娠率、着床率、活产率等数据,后续会继续进行妊娠结局的随访。