不同精液质量男性生殖激素水平与氧化应激的临床分析

曲 莉，于金凤，邓卓朋，李梓华，马佳羽，刘家铭，李 环，王洪艳 （北华大学公共卫生学院，吉林 吉林 132013）

不孕症是一个普遍的健康问题，而男性生殖力的下降是导致男性不育的主要原因。男性不育的主要原因包括荷尔蒙缺陷、身体原因、性问题、危险环境、压力大的生活方式、遗传因素、表观遗传因素和氧化应激[1]。精子产生过程中受生殖激素作用的影响，一旦生殖内分泌轴功能紊乱，就有可能导致男性不育[2]。男性不育的一个重要原因是氧化应激，由于精子发生、附睾成熟和精子获能过程中的有害变化，因此导致不育[3]。由于抗氧化防御水平不足，DNA 损伤检测和修复机制有限，精子极易受到氧化应激的影响[4]。研究表明，过量的活性氧（reactive oxygen species，ROS）会损伤精子核DNA 的完整性，可以造成DNA 单链或双链的断裂[5]。ROS 除了能直接造成DNA 链断裂外，还可以通过脂质过氧化作用影响DNA，使超氧化歧化酶（superoxide dismutase，SOD）基因表达减少[6]，从而减弱机体的抗氧化能力，使过量的ROS不能被有效清除。许多研究也报道了ROS的病理水平、男性不育和精液质量受损之间的联系，包括精子浓度、活力和形态[7]。基于以上理论，本研究通过收集正常男性和单纯弱精症、少弱精子症患者精液标本，分析不同精液质量男性的血清激素中血清卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）、黄体生成素（luteinizing hormone，LH）、催乳素（prolactin，PRL）、雌二醇（estradiol，E2）、睾酮（testosterone，T）浓度和氧化应激指标SOD 活力、ROS 水平，分析不育男性精液质量的影响因素，为临床男性不育的机制研究提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以北华大学附属医院生殖中心就诊的男性患者为研究对象。按照WHO 标准[8]分析精液标本，包括精液体积、精子数、精子前向运动率。将男性不育患者（n=92）分为3 组：A 组为单纯少精子组（精子数小于15×109/L）28名，B 组为单纯弱精子组（精子运动率小于32%）36 名，C 组为少弱精子组（两者均满足）28名，将在本医院体检中心的已育人群中选取精液质量正常36例男性作为对照组D 组。本研究得到北华大学医学伦理委员会的批准，参与的研究对象均签署知情同意书。

病例纳入标准：夫妻未采取避孕措施且有正常性生活1 年以上未育（排除女性原因不孕）；排除标准：患有明确与生育有关的疾病史、相关遗传病史、性功能障碍、泌尿生殖道炎症和吸烟、酗酒、慢性疾病史和其他能影响氧化应激的患者。

1.2 精液分析

精液样本采集在禁欲3~7 d 后后通过自慰法获得。将样本收集到无菌塑料容器中，液化30 min 待检。根据WHO《人类精液检查与处理实验室手册》（第五版）[8]要求检测精液外观、体积和pH 值；采用计算机辅助精子动态分析系统检测精子浓度、前向运动率（PR）、不运动率（IM）、总活动率（PR+NP）。剩余精液样品1200 g 离心20 min，分离精浆。将上清液（精浆）以10 000 g 离心30 min，以消除所有可能的污染细胞。快速冷冻并在-80 ℃下保存，分析不同的生化参数。

1.3 激素分析

采集患者肘静脉血液3 mL，3500 r/min 离心10 min，分离血清，贮存于-80 ℃备用。化学发光免疫法（西门子ADVIA Centaur XP 全自动化学发光免疫分析仪）测定FSH、LH、PRL、T 和E2水平。SOD、ROS 试剂盒（南京建成生物工程研究所）检测精浆中SOD 活力、ROS 水平，实验步骤均参照相应试剂盒说明书。

1.4 统计学分析

采用SPSS 26.0 进行数据分析。结果以平均值±标准差表示。采用单因素方差分析比较组间差异，采用SNK-q检验进行两两比较，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象年龄和精液质量的测定结果

各组的平均年龄无显著差异（表1），精液体积、pH 值、精子浓度、前向运动精子率（PR）、精子总活力（PR+NP）和精子不活动率（IM）见表1。由表1 可见，各组精液体积和pH 值差异不显著，无统计学意义（P＞0.05）。但A、B、C 组的精子浓度、PR 和PR+NP明显低于D，其中PR 和PR+NP 以少弱精症患者最为明显，差异显著，有统计学意义（P＜0.05）。A、B、C组的IM明显高于D组，差异显著（P＜0.05）。

表1 研究对象年龄和精液质量的测定结果Tab.1 Measurement results of age and semen quality of the study subjects

2.2 研究对象血清激素项目测定结果

各组血清中激素水平FSH、LH、PRL、E2和T的测定结果见表2。由表可见，各组中LH、PRL 和E2的浓度差异不显著，无统计学意义（P＞0.05）。A、B、C 组T 的浓度低于D 组，差异显著（P＜0.05）。A、B 组的FSH 与D 差异不显著（P＞0.05），但C 组的FSH 与D的相比差异显著（P＜0.05）。

表2 研究对象血清激素项目测定结果Tab.2 Measurement results of serum hormone items in the study subjects

2.3 氧化应激标志物的检测结果

各组氧化应激标志物的检测结果见表3。A、B、C 组SOD 活力明显低于D 组，差异显著（P＜0.05）。A、B、C组ROS水平明显高于D，差异显著（P＜0.05）。

表3 不同精液质量男性SOD活力和ROS水平测定结果Tab.3 Determination results of SOD activity and ROS levels in men with different semen qualities

3 讨论

据估计，不孕症影响全球8%~12%的夫妇，男性因素是大约50%夫妇的主要或促成原因。男性生育力低下的原因差异很大，可能与精子的先天性、获得性或特发性因素有关[9]。男性的精子质量非常直观地体现了其生育能力。导致男性不育的主要原因为精液质量的异常，目前，精液常规检查是对男性生育力最常用最直接的检测方法，可初步评估男性生育力[10]。通过对精液质量的检查，能够更好地对患者的生育能力进行评估，并可以实施治疗措施进行生殖功能系统的改善。

有研究结果表明，男性的年龄、精液量对不育没有影响[11]。有研究者[12]选取不育症男性患者作为研究对象，对其精液质量进行研究，发现患者精子浓度、PR 和男性不育具有紧密联系。已有研究证实不育患者与同期健康体检者组的精子浓度、PR 进行比较，发现不育患者均低于同期健康体检者[13]。本研究对92 名不育症患者及36 例健康查体者的精液七项数据进行分析，发现各组在年龄、精液pH 值及精液量间差异无统计学意义，说明在本研究中这三个因素与不育无关；精液浓度、PR、PR+NP 和IM 与男性精液质量存在一定差异，有统计学意义，其对男性不育存在影响。

精子发生是一个激素依赖连续不断增生和分化的过程，主要通过下丘脑-垂体-性腺轴实现。T是男性体内最主要的雄激素，它主要由睾丸间质细胞合成。LH 作用于睾丸间质细胞，促进T 的合成；FSH 与睾丸支持细胞的FSH受体结合，与T共同调节精子的发生[14]。在原发性T 缺乏的患者中，患者睾丸功能降低，导致血清中T 浓度降低，因此患者的精子生成障碍，表现为促性腺激素水平升髙，如FSH 随着T 降低而逐渐升高[15]。本研究结果显示，各组LH、PRL 和E2差异无统计学意义，不育组的T 浓度明显低于对照组，少精、弱精组FSH 与对照组相比无明显差异，少弱精组FSH 浓度明显高于对照组。已有研究表明，较低的T浓度会导致负反馈效应从而出现较高的LH水平，以及严重的曲细精管损伤导致FSH 水平明显升高[16]。本研究中少弱精组的FSH 与对照组比较有明显差异，可见FSH 水平的变化与睾丸生精功能影响更紧密，特别在少弱精组患者中尤为明显。

有人提出，血液氧化应激（oxidative strdss，OS）水平测定是评价精子生殖能力和功能能力的有效工具。因此，在一项对生育男性和不育男性进行的研究中发现，两组患者的血清和精浆液中的OS 存在显著差异[17]。ROS产生过多，能引起精子膜脂质过氧化的损伤、精子线粒体损伤以及精子DNA损伤，对蛋白质及运动功能也有相应的影响，破坏精子功能和存活，是造成男性不育症的重要病因之一[18]。抗氧化剂可以改善患者精液质量、精子数量和活力，因此可以使用抗氧化剂来抵御过量ROS 引起的OS 对男性的精液质量影响[19]。目前认为体内清除ROS 的主要酶是精浆中SOD，可清除中和ROS 对精子的潜在毒性作用[20]。本研究中少精组、弱精组和少弱精组ROS水平明显高于对照组，精浆SOD 活力明显低于对照组。提示不育患者精浆中清除ROS 的抗氧化剂SOD明显减少，推断出抗氧化剂与ROS 的脂质过氧化损伤的不平衡可能是少精、弱精、少弱精的重要原因。

综上所述，精液参数、血清生殖激素和精浆中氧化应激水平，对单纯少精、弱精和少弱精症患者精液质量存在一定影响，需进一步研究。