严重少弱精子症患者血液和精液中微量元素含量分析及相关性研究*

张 琴,苏占营,吴成亮

(江西省九江市妇幼保健院：1.检验科;2.辅助生殖科,江西 九江 332000)

严重少弱精子症是造成男性不育的常见疾病,近年来,伴随着环境污染、食品卫生及不良生活习惯问题日趋严重,越来越多的年轻夫妇因其造成不孕不育[1]。精子质量下降与睾丸生精功能障碍、免疫性损伤、生殖系统炎症,以及微量元素的缺乏密切相关[2]。微量元素在人体内含量甚微,但却是人体机能必不可少的成分,某些微量元素的缺乏可严重影响男性的生殖功能。人们越来越重视微量元素与男性不育之间的关系,通过检测体内微量元素含量及药物干预有助于判断男性不育症的病因并及时对症治疗[3]。目前,男性精液中微量元素含量与不育之间的关系文献报道较少见。本研究重点分析了严重少弱精子症患者血液和精液微量元素含量的关系,以期为临床干预治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1资料

1.1.1研究对象 选取2021年6月至2022年12月本院辅助生殖科收治的诊断为严重少弱精子症患者100例作为观察组,采用原子吸收光谱分析法检测其外周血和精液锌、钙、铜、铁微量元素含量,诊断标准均依据世界卫生组织第5版精液常规分析标准操作规程文件,且排除遗传性疾病家族史;另选取100例精子质量正常的健康体检者作为对照组。

1.1.2纳入标准 (1)年龄25～40岁;(2)既往体健,无生殖系统疾病史;(3)睾丸、附睾及输精管无创伤疾病史;(4)最近6个月无服用含有上述微量元素药物史。

1.2方法

1.2.1精液微量元素测定 受检者禁欲3～5 d后当天采用手淫法取精,将全部精液射入干燥无菌的取精杯中,37 ℃水浴箱液化30 min后放入经10%硝酸处理的干净试管中,3 000 r /min离心10 min,取1.0 mL精浆置于加塞的离心管中-20 ℃冰箱内保存备用,每周集中检测标本中锌、钙、铜、铁微量元素。

1.2.2血液微量元素测定 取精前使用一次性肝素抗凝管采集受检者外周血2 mL放入2～6 ℃冰箱内保存备用,每周集中检测标本中锌、钙、铜、铁微量元素。

2 结 果

2.12组研究对象一般资料比较 观察组患者平均年龄(28.7±2.9)岁,平均体重指数(22.7±1.9)kg/m2,平均不孕年限(3.7±2.1)年;对照组研究对象平均年龄(29.1±3.3)岁,平均体重指数(23.1±2.2) kg/m2。2组研究对象年龄、体重指数比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.22组研究对象精液微量元素含量比较 观察组患者精液中锌、钙含量均明显低于对照组,铜、铁含量均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 2组研究对象精液微量元素含量比较

2.32组研究对象血液微量元素含量比较 2组研究对象血液锌含量比较,差异有统计学意义(P<0.05);另外3种微量元素含量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 2组研究对象血液微量元素含量比较

2.4观察组患者精液微量元素含量与精子相关参数的相关性分析 观察组患者精液锌、钙含量与精子浓度、精子直线前向运动(PR级)比例呈正相关,精液铜、铁含量与上述相关参数呈负相关,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 观察组患者精液微量元素含量与精子相关参数的相关性分析

3 讨 论

近年来,男性不育因素在不孕不育人群中逐年升高,多数患者为严重少弱精子症,甚至为无精子症[4]。如何提高该患者精子质量以借助现代辅助生殖技术提高妊娠率是应对低出生率的一项重大课题。现代研究表明,体内微量元素在机体中参与多种激素和活性酶的生成,是机体完成各项正常生理功能必不可少的成分[5]。男性生育力研究发现,机体某些微量元素过多或不足均可对精子质量产生不利影响,可造成严重少弱精子症,甚至为无精子症[6],因此,明确微量元素和精子质量的关联性具有重要意义。

体内锌、钙、铜、铁微量元素的改变可严重影响男性精子功能,其对男性生育力的影响越来越受到人们的重视,其中锌对维持垂体-性腺轴正常运转具有重要作用,锌元素直接借助性腺轴参与精子的成熟过程,并对精子的形态和活力具有重要作用[7]。现在已将锌作为预判男性精子质量的重要指标。锌在精浆、前列腺液中含量较高,其在生物代谢中作为多种活性酶的辅助因子参与生化反应,尤其是在生殖功能过程中参与多种脱氢酶的反应。体外研究发现,其可延缓精子头部细胞膜的氧化过程,提高细胞稳定性与膜的渗透性[8]。已有研究表明,精子质量正常者精浆锌与精子浓度呈正相关,且精浆锌与精子总数呈正相关[9]。

钙元素主要影响精子的活力、参与精子顶体反应,其主要通过环磷酸腺苷代谢作用产生影响,对精子鞭毛的轴丝产生直接作用[10]。体内钙含量的变化还会导致精液体外液化过程的异常,如液化时间延长甚至是不液化现象的发生[11]。同时,钙元素也是精浆渗透压的重要参数。严重少弱精子症患者精液钙含量偏低,精子穿透卵子透明带的能力大大下降[12],从而女性卵子不能正常受精,男性及时补充钙元素,能提升受精率。

铜元素参与机体多种激素和酶的组成,如垂体释放性激素、促甲状腺素、肾上腺皮质激素及儿茶酚胺类激素等,其机制是通过影响垂体释放各种性激素及促性腺激素的合成,抑制精子呼吸过程的酵解和氧化[13];从而导致精子能量产生受阻,继而活力下降,使精子穿透宫颈黏液的能力随之大大降低,干扰精卵结合,导致男性不育[14],但同时另一项研究提示,机体过量铜对生殖功能可产生明显的损害,其机制为通过诱导自由基的产生提高氧化作用,可直接损害睾丸组织与生精细胞[15]。

铁元素是男性生殖功能维系的重要元素,铁元素紊乱对精子的影响也是双向的,其常与精子浓度有关,铁缺乏可干扰精子的成熟,曲细精管出现退行性变[16];引起精子数量减少,鼠胚实验中证实铁缺乏会干扰小鼠精子的成熟,精子活动力下降,但铁过量对生殖功能也有不利影响,铁过量会使睾丸曲细精管固有膜中出现大量铁沉积,影响睾丸生精功能[17-18],导致精子合成受阻进而降低精子浓度和数量,所以,维系机体内铁元素的稳定对男性生育功能具有重要意义。

本研究结果显示,严重少弱精子症患者精浆锌、钙元素含量均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。精浆锌、钙含量检测可作为评估睾丸生精功能的一项指标,有利于鉴别诊断严重少弱精子症发生的原因及对其治疗的依据,改善此类患者体内微量元素含量有助于获得高质量的精子,借助辅助生殖技术实现生育要求。本研究结果还提示,严重少弱精子症患者精浆铁、铜元素均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。男性曲细精管相对封闭,与血管壁不存在快速渗透反应,铁、铜元素代谢主要依赖曲细精管细胞自身代谢,过量的铁、铜元素直接作用于精原细胞,其毒性作用直接抑制精原细胞的分化成熟[19-20]。严重少弱精子症患者曲细精管处理代谢铁、铜元素能力下降,会在生殖细胞中产生累积效应,推测这种缓慢的累计效应会在精浆微量元素当中体现,而不易在血浆当中发现[21-22]。精浆微量元素与精子质量指标中的浓度和直线运动关系提示了上述4种微量元素改变对精子质量的直接影响,可参考借助测定血清和精浆上述4种微量元素含量评估严重少弱精子症患者精液质量,并通过调节患者体内微量元素含量改善精液质量以期达到获得高质量精子从而达到助孕目的。本研究有利于进一步辨明微量元素与男性精子质量的关系,推荐将血液和精液微量元素作为精液检查的一项检测项目,有利于判断精子质量和评估男性生育能力。