人乳頭瘤病毒感染與男性不育癥關系的研究進展

明章書綜述 陳曉勇審校

1. 南昌大學醫(yī)學院（南昌 330006）；2. 江西省婦幼保健院

人乳頭瘤病毒感染與男性不育癥關系的研究進展

明章書1綜述 陳曉勇2審校

1. 南昌大學醫(yī)學院（南昌 330006）；2. 江西省婦幼保健院

人乳頭瘤病毒（human papillomavirus，HPV）是引起全球最常見性傳播性疾病（sexually transmitted diseases，STD）的病毒之一。在不同年齡、地區(qū)、種族、職業(yè)中，均有一定不同數量的男性和女性感染HPV[1,2]。目前，HPV感染與女性生殖健康之間的關系已是眾所周知，而關于男性與HPV感染關系的研究相對較少。國外已有研究顯示在精液中存在HPV感染，精子活力降低與精液HPV感染有關，會引起男性不育[3-6]。當前關于HPV感染與男性不育的關系正在逐步受到人們的關注和重視，對于兩者間的關系也在不斷地深入研究。

一、HPV的特征及分型

HPV是封閉的環(huán)狀雙鏈DNA病毒，內含8 000個堿基對，其屬于乳頭瘤病毒科，易感染人體受損的皮膚和黏膜上皮細胞，具有高度種屬特異性及特殊的嗜角化上皮性。HPV有許多亞型，現已發(fā)現150余種。Barzon等[7]研究表明，HPV的感染率在男性和女性中高達40%，盡管男女解剖位置不同，但不同類型的HPV在男女間分布相似。按致癌危險性程度，可將HPV分為低危型（如HPV1、2、3、4、6、7、10、11、42、43、44等）和高危型（如HPV16、18、31、33、35、39、45、51、52、53、56等）。低危型的HPV與肛門皮膚病變、外生殖器的外生性疣狀病變、口咽部感染、食道黏膜感染等有關，高危型的HPV與外生殖器癌、肛門癌、前列腺癌、膀胱癌和直腸癌等有著緊密聯系[8]。

二、HPV在男性生殖道和精液中感染及其定位

HPV感染在男性中大多數是無癥狀或亞臨床表現，Foresta等[9]用熒光原位雜交技術（fluorescence in situ hybridization，FISH），通過生物素標記的HPV-DNA探針和熒光顯微鏡對無任何臨床癥狀的18歲男性精液進行檢測，結果發(fā)現在性生活活躍且無保護措施的年輕男性中精液HPV感染率約為10%，而在無性生活的男性中并無精液HPV感染。過去的幾年研究表明，HPV存在于生殖道中，我們不僅可以在陰莖體部、陰莖頭、尿道檢測到HPV-DNA和HPV-RNA，在輸精管、附睪和睪丸中也能檢測到HPV[10-15]，另外有研究顯示HPV存在于精液中[3,4]。 Pérez-Andino等[16]在感染HPV-16男性的精子頭部表面的赤道段發(fā)現有HPV衣殼吸附。隨后Foresta等[5]用PCR技術或FISH技術在男性因素不育的精液中檢測到HPV-DNA，但目前對于其具體定位還不太清楚，其研究發(fā)現在感染HPV男性的精液中精子的頭部發(fā)現有HPV-DNA。Foresta等[9]發(fā)現男性HPV感染HPV-DNA主要局限于精子及精液中的脫落上皮細胞內，特別是精子頭部。Foresta等[17]深入研究發(fā)現HPV-16表面表達L1衣殼蛋白、syndecan-1糖蛋白，結合流式細胞和免疫熒光技術檢測到感染HPV-16的精液中精子頭部的赤道段存在上述兩種蛋白的表達，該研究表明HPV感染存在于精液中，且其主要定位在精子的赤道段，與Schillaci等[18]結論相同。

三、HPV感染精液后精液參數及精子DNA完整性的變化

Foresta等[5]研究首次闡明了男性感染HPV及精子頭部HPV定位和精子活力降低的關系。HPV感染對精液參數的影響可能主要表現在降低了精子活力，而對精液量、精子密度、pH、精子數量及精子形態(tài)等精液參數的影響并不大，其精子活力的降低可以表現為精子速率減低及精子前向運動能力降低，從而導致男性的弱精子癥，進而引起男性不育，與Yang等[19]研究結論相同。同時Garolla等[6]研究也顯示了男性不育患者的精子活力降低與HPV感染有關，該研究也表明HPV感染不像其他的病毒感染，其不影響精子的染色體，但是精液中HPV感染可能與抗精子抗體的存在有很大的相關性。

同時，國外已有大量研究表明HPV感染精液對精子DNA也有影響[20-22]。已有研究證實HPV DNA存在于精子中[5,9,21]，其通過HPV基因整合到精子DNA基因鏈中，可能對精子DNA完整性產生一定影響，從而會影響受精和胚胎質量。目前檢測精子DNA完整性的方法很多，如Fernández等[20,22]應用精子染色質擴散試驗，其原理：正常精子DNA經過酸變性和去掉核蛋白，DNA擴散能形成特征性的光暈，而損傷的精子DNA光暈的形成會受到抑制，從而可以根據光暈與精子頭部橫徑的比例判斷精子DNA損傷程度。Connelly等[21]研究發(fā)現將精子暴露于HPV16的E6和E7蛋白片段后，精子DNA某些片段會發(fā)生斷裂及凋亡，至于是全部的DNA 片段還是特定某部位片段受損目前還不太清楚。同樣在Garolla等[22]研究表明HPV感染可以影響到精子DNA的完整性。

四、HPV感染與男性不育

STD與男性不育之間的關系已有較多的研究，STD可以引起男性尿道炎、附睪炎、睪丸炎甚至睪丸衰竭，影響精子活力和性功能，可能引起男性不育[23,24]。Yang等[19]收集我國首都醫(yī)科大學附屬北京婦產醫(yī)院就診的1138名男性作為研究對象，總HPV感染者142人（12.48%），將其中615例不育男性患者作為研究組，HPV感染者有107人（17.4%），其中有25人有多重感染；將523例生育男性作為對照組，HPV感染者僅35人（6.70%），其中有2人有多重感染。結果表明：與有生育能力的男性相比，不育的男性HPV感染率更高； HPV感染可以降低精液質量，特別是精子能動性的降低和精子正常形態(tài)的改變，因而可能會降低男性的生育能力，甚至會引起男性的不育；HPV-DNA定位在精子頭部的赤道段，可以減少精子的能力和影響精子與卵子相遇時的頂體反應，進而影響精子與次級卵母細胞的融合，影響受精過程。因此，HPV感染是男性不育的一項危險因素，其中HPV-45、52、18/59、16感染引起男性不育的風險可能會更大。Foresta等[17]用體外培養(yǎng)的方法，通過倉鼠卵-人類精子穿透試驗（the hamster egg-human sperm penetration test，HEPT）顯示轉染E6／E7基因的精子能夠穿透卵母細胞，將HPV基因整合在卵母細胞的基因組中，然后HPV基因在該卵母細胞中轉錄活躍，并有病毒基因的表達。但是該研究僅是在體外培養(yǎng)，并不能夠很真實地反應在體內的情況。同時該研究也通過HEPT將精子暴露于HPV的L1蛋白，我們發(fā)現HPV的L1蛋白可以通過syndecan-1穿透進入精子，導致HPV感染的精子活力降低，而精子可以作為載體將其攜帶入倉鼠的卵母細胞，可能降低其受精能力。

五、HPV感染對輔助生殖技術妊娠結局的影響

Perino等[25]在2011年的回顧性研究中對199對進行輔助生殖技術（assisted reproduction techniques，ART）的不孕不育夫婦進行HPV感染檢測，其中男性精液HPV感染有19人（占9.5%），女性HPV感染有35人（占17.5%）。經體外受精-胚胎移植技術（in vitrofertilization and embryo transfer，IVF-ET）治療成功妊娠的夫婦中，與未感染HPV的夫婦相比，感染HPV的夫婦有更高的妊娠自然流產率，其中男方精液HPV陽性的夫婦流產率顯著高于男方精液HPV陰性者。在IVF-ET中，將HPV感染的精子注入卵細胞胞質可能干預其受精、著床、胚胎早期發(fā)育，甚至導致早期流產，也可能對下一代造成不同程度的危害，從而影響ART的成功及安全性。因此，建議在進行ART前，應對不孕不育夫婦的精液進行HPV篩查。

六、HPV男性不育患者的診療現狀及展望

我國人群中男性HPV的感染率在逐年增多，He等[26]對我國河南省2 236名男性居民進行抽樣研究，結果表明男性HPV感染率約為17.5%，大多數為無癥狀或亞臨床表現，易被忽略。當前HPV感染率的增加導致生殖道病毒感染非常普遍，且HPV感染男性精液后，可能引起男性不育，因此對于男性HPV感染的預防及治療顯得尤為重要。Giuliano等[27]研究表明男性HPV感染的危險因素主要包括性伴侶數、吸煙和年齡等。2011年10月，美國疾病控制與預防中心的免疫咨詢委員會（ACIP）推薦在11歲或12歲的男孩中常規(guī)使用四價人乳頭狀瘤病毒疫苗。ACIP還建議在13～21歲未接種四價人乳頭狀瘤病毒疫苗的或者接種時尚未完成3次劑量的男性也可在22歲至26歲接種疫苗[28]。四價HPV疫苗在國外已經開始使用并取得了一定的療效，但是目前HPV疫苗的接種在我國大陸尚未開展，有待進一步推廣。目前國內外對于男性HPV感染不育尚沒有很有效的治療方法。Foresta等[29]首次對HPV的感染精液進行洗滌，并對幾種洗滌技術進行分析比較，發(fā)現精液經多次洗滌后仍不能去除其中的HPV，表明HPV可能是緊密綁定于精子表面或進入精子細胞內。Pérez-Andino等[16]研究顯示HPV-16衣殼以兩個特定位點綁定于精子頭部表面的赤道段，經過肝素酶Ⅲ處理能夠解除HPV在精子的綁定，從而阻斷HPV16和精子細胞的相互作用，解除HPV病毒的擴散和滲透，與Foresta等[17]結論相同。Garolla等[22]研究顯示肝素酶Ⅲ不但能夠有效清除精子HPV，而且不影響精子質量和精子DNA完整性，這對HPV感染的治療有一定的啟發(fā)。

Foresta等[30]報道，在精子庫中來自健康捐贈者的精子解凍后的精液樣本中發(fā)現HPV-DNA，同樣的研究在Laprise等[31]對精液中HPV感染率進行系統(tǒng)綜述和Meta-分析中也得到證實，而且初步研究已證實其內有HPV基因活性，HPV感染精子可能會影響人工授精的成功率。因此對精子洗滌技術的發(fā)展是一個可行的選擇，體外受精或精子庫所用精液需要預先篩查HPV，同時尋找可靠而實用的方法識別并清除精子HPV-DNA是當務之急。

總之，通過多年的探索和研究，對于男性HPV感染，特別是HPV與男性不育癥的關系已有了一定程度上的認識，但仍存在許多未知領域，如精子HPVDNA穿透卵子或胚胎對后代是否產生影響還未得到證實，需要進一步研究。隨著對HPV感染與男性不育癥關系的認識及其機制的了解，相信將來可以通過有效的方法減少和預防HPV感染，尋找可靠而實用的方法識別并清除精子HPV-DNA，發(fā)展精子洗滌技術，對我國男性HPV疫苗的推廣使用也是未來的發(fā)展趨勢所在。

α乳頭狀瘤病毒屬; 不育, 男性

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（2014-08-14收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2014.11.019

R 698.2