吳永明,徐華,李玉,王志強
(1、廣西醫科大學第一附屬醫院泌尿科學研究所,廣西南寧530021;2、新疆醫科大學第一附屬醫院生殖醫學中心,新疆烏魯木齊830054)
超重及肥胖與精液常規參數及精漿生化指標關系研究
吳永明1,徐華2,李玉2,王志強1
(1、廣西醫科大學第一附屬醫院泌尿科學研究所,廣西南寧530021;2、新疆醫科大學第一附屬醫院生殖醫學中心,新疆烏魯木齊830054)
目的分析超重及肥胖對不育男性精液參數及精漿生化指標的影響。方法選擇2011年1月至2013年6月就診亞臨床不育男性患者267例為研究對象,計算體重指數(BMI),分為體重正常(BMI 18.5~22.9kg/m2)、超重(BMI 23.0~27.4kg/ m2)、肥胖(BMI≥27.5 kg/m2)3組。精液參數分析后,留取精漿檢測α-葡糖苷酶(A-Glu)、酸性磷酸酶(ACP)和果糖(Fru)含量。結果符合標準資料完整者215人,平均年齡(33.7±6.9)歲,平均BMI:(24.3±3.2)kg/m2。各BMI組間精子前向運動百分率存在顯著性差異(P=0.027),其中肥胖組與正常組相比,前向運動精子百分率差異顯著(P<0.05);3組間的精子濃度和精液體積之間無顯著性差異。精漿生化指標中,各BMI組間精漿A-Glu活性存在顯著性差異(P=0.012),精漿A-Glu活性隨著BMI增加而降低,其中肥胖組與正常組相比,精漿A-Glu活性差異顯著(P<0.05),ACP及Fru含量均無顯著性差異。結論本研究表明在亞臨床不育人群中精子前向運動百分率及精漿A-Glu活性會隨著BMI的增加而降低。說明體重可能在一定程度上影響男性生殖能力,但是其具體機制需要進一步研究。
超重;肥胖;精液質量;精漿生化標志物
隨著人們生活水平提高及生活方式的轉變,超重及肥胖患者比例越來越高,其對生殖能力的影響已日益引起研究者關注。雖然還存在爭議,但有部分研究顯示,近幾十年體重指數(Body mass index,BMI)增加與男性精液質量下降的趨勢存在關聯[1-6]。然而,目前文獻報道中關于超重或肥胖對男性生殖系統中附屬性腺的分泌影響研究并不多見。本文擬通過分析亞臨床不育患者BMI與精液常規參數及精漿生化指標的關系,進一步揭示BMI對男性生殖能力的影響,從而為探討治療與預防男性不育提供相關思路。
1.1 研究對象選取2011年1月至2013年6月到廣西醫科大學第一附屬醫院泌尿男科或新疆醫科大學第一附屬醫院生殖醫學中心就診男性患者267例,常規詢問病史,行生殖系統體檢,簽署知情同意書,并且研究項目得到地方倫理委員會的許可。但有下列癥狀者被排除:(1)在6個月內有特異性或非特異性感染或服用抗生素;(2)既往有精囊腺、前列腺及精索靜脈曲張等生殖系統病史;(3)慢性疾病、惡性疾病或自身免疫性疾病;(4)BMI過低(BMI<18.5);(5)無精子癥患者。最終,得到可供本研究使用的有完整數據的研究對象215例。
1.2 BMI計算參與者赤腳測量身高與體重,計算BMI(kg/m2)。根據《WHO專家咨詢》中關于亞洲人群肥胖評估標準的分類策略[7],將研究對象按照BMI分為體重正常組(18.5~22.9kg/m2)、超重組(23.0~27.5kg/m2)和肥胖組(≥27.5kg/m2)。
1.3 精液常規分析所有標本均手淫取精,禁欲時間為3~7d。精液標本以專用取精杯收集后經37℃水浴,液化后按照WHO《人類精液檢查與處理實驗室手冊》(第5版)進行常規分析。
1.4 精漿生化指標檢測精液液化后經3 000 g離心10min,留取精漿置于-20℃保存以備檢測。精漿α-葡糖苷酶活性(alpha-glucosidase,A-Glu)采用常規葡萄糖氧化酶法檢測,精漿酸性磷酸酶活性(acid phosphatase,ACP)含量測定采用磷酸苯二鈉法,精漿果糖(fructose,Fru)測定采用常規間苯二酚法;試劑盒購自南京欣迪生物技術有限公司。精漿A-Glu活性參考區間:35.1~87.7U/ml,ACP活性參考區間為48.8~208.6U/ml,Fru含量為0.87~3.95g/L。
1.5 統計學分析采用統計學分析軟件SPSS13.0處理數據,BMI組別間多組均數比較采用ANOVA分析,兩兩比較用q檢驗,相關性檢驗使用Pearson檢驗分析,P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 研究對象的基本特征見表1。

表1 215例研究對象的臨床基本特征
2.2 BMI與精液參數及精漿A-Glu活性、ACP活性和Fru含量的關系精液常規參數指標中,僅各BMI組別間的前向運動精子百分率存在顯著差異(P=0.027),前向運動精子百分率隨著BMI增加而下降,其中肥胖組與正常組相比,前向運動精子百分率差異顯著(P<0.05);而3組之間的精子濃度和精液體積不存在顯著差異。涉及到精漿生化指標,僅各BMI組別間的精漿A-Glu活性有顯著性差異(P=0.012),精漿A-Glu活性隨著BMI增加而降低,其中肥胖組與正常組相比,精漿A-Glu活性差異顯著(P<0.05);而精漿Fru含量及ACP活性無顯著差異。結果見表2。

表2 BMI各組別間精液常規參數及精漿生化指標的比較(x±s)
2.3 前向運動精子百分率與精漿A-Glu活性之間相關性分析215例精液標本中前向運動精子百分率與精漿A-Glu活性之間呈顯著正相關(r=0.302,P=0.000)。結果見圖1。

圖1 前向運動精子百分率與AGLU活性相關性分析
超重及肥胖是指人體內脂肪堆積過多,是一種多因素共同作用導致的疾病。有研究表明,在美國以及其他肥胖流行的西方國家,男性精子的數量正逐年降低;而在其他肥胖患病率較低的國家卻無此明顯現象。另外,在不育男性患者中,肥胖也較為流行。雖然肥胖影響男性生殖能力具體生物學機制還不是很清楚,但可能通過以下幾個方面影響男性生殖功能:(1)改變體內性激素分泌;(2)引起精子發生障礙和精液質量下降;(3)性功能下降并出現勃起功能障礙;(4)導致青少年生殖腺發育不良。由于BMI增加意味著體內脂肪含量增加,過多脂肪組織一方面會使雌/雄激素比例失調,導致雌激素升高、睪酮與FSH減低;同時,脂肪的保溫作用可使本需低溫的睪丸周圍散熱減慢,以致陰囊內溫度升高,從而影響精子發生、成熟等。然而,有關BMI與精液質量關系的文獻中,研究結果并不完全一致[8-13]。其中,爭論的焦點集中在BMI是否會影響精子濃度和精子運動能力。本研究通過對亞臨床不育男性精液常規參數進行分析,結果表明,各BMI組別間精液體積及精子濃度無顯著差異,研究結果和Hajshafiha M等[14]相似。而關于精子運動能力,我們的研究表明各BMI組別間前向運動精子百分率存在顯著性差異,研究結果和Hammoud AO等[15]相似。說明BMI增加可能會降低精子的運動能力,而對精液體積以及精子濃度影響不大。
另一方面,由于精液中的液體成分主要由生殖系統中的附睪、精囊腺及前列腺等所分泌,其中的生化成分對維持精子正常生理功能具有重要作用[16-19];它們的分泌功能是否會受到BMI的影響,這方面的研究目前報道的還比較少。Martini AC等[20]通過對精液的A-Glu活性、葉酸及果糖含量分析表明,BMI可以影響精液的A-Glu活性和果糖含量。我們選取A-Glu、Fru和ACP 3種生化標志物分別代表附睪、精囊腺及前列腺分泌功能。對精漿生化指標檢測分析,結果顯示,僅A-Glu活性在3組之中存在差異,并且A-Glu活性隨著BMI等級的增加而降低;在肥胖組中,A-Glu活性和體重正常組相比,已顯著下降。對于ACP和Fru的含量而言,3組之間差異并不顯著。說明超重/肥胖可能對附睪的分泌A-Glu功能影響較為明顯,這可能和附睪的位置和功能有關,由于附睪位于睪丸的上端后緣,其主要生理功能是儲存精子,并分泌附睪液,其中的部分物質有助于精子進一步發育成熟;在正常生理條件下,也應該和睪丸一樣需要保持略低于體溫的狀態。而肥胖患者由于腹部脂肪過多,導致附睪長期處于體內溫度環境,可能對附睪上皮分泌A-Glu的功能產生了影響。而前列腺和精囊腺本身就位于人體腹內,長期處于恒定的人體體溫中,因此,肥胖對前列腺分泌ACP以及精囊腺分泌Fru的功能影響并不明顯。由于A-Glu催化多糖或糖蛋白中糖類分解成葡萄糖,為精子運動提供能量。因此,我們推測,至少在亞臨床不育人群中,超重及肥胖患者精漿A-Glu活性降低可能和精子活力降低存在一定關聯。事實上,本研究進一步比較了精漿A-Glu活性和精子前向運動能力之間的相關性,結果確實表明精漿A-Glu活性和前向運動精子百分率存在顯著正相關。
總之,我們的研究表明BMI可能會對精子運動能力以及附睪分泌A-Glu功能產生影響;特別是肥胖型亞臨床不育患者,其精子運動能力以及附睪分泌A-Glu功能可能會受到顯著影響。但是,目前有關過高的BMI在精液質量改變中所起的作用的相關機制仍不是很清楚,尤其是具體的生物學機制還有待于進一步的研究。
[1]Shayeb AG,Harrild K,Mathers E,et al.An exploration of the association between male body mass index and semen quality[J].Reprod Biomed Online,2011,23(6):717-723.
[2]Stewart TM,Liu DY,Garre HC,et al.Associations between andrological measures,hormones and semen quality in fertile Australian men:inverse relationship between obesity and sperm output[J]. Hum Reprod,2009,24:1561-1568.
[3]Fariello RM,Pariz JR,Spaine DM,et al.Association between obesity and alteration of sperm DNA integrity and mitochondrial activity[J].BJU Int,2012,110(6):863-867.
[4]Hammoud AO,Carrell DT,Gibson M,et al.Updates on the relation of weight excess and reproductive function in men:sleep apnea as a new area of interest[J].Asian J Androl,2012,14(1):77-81.
[5]Duits FH,van Wely M,van der Veen F,et al.Healthy overweight male partners of subfertile couples should not worry about their semen quality[J].Fertil Steril,2010,94(4):1356-1359.
[6]劉永杰,劉芳,白剛,等.體重指數對不育男性生育功能的評價[J].寧夏醫學雜志,2009,31(9):864-865.
[7]WHO Expert Consultation.Appropriate body-mass index for Asian populations and its implications for policy and intervention strategies[J].Lancet,2004,363(9403):157-163.
[8]MacDonald AA,Herbison GP,Showell M,et al.The impact of body mass index on semen parameters and reproductive hormones in human males:a systematic review with meta-analysis[J].Hum Reprod Update,2010,16(3):293-311.
[9]Chavarro JE,Toth TL,Wright DL,et al.Body mass index in relation to semen quality,sperm DNA integrity,and serum reproductive hormone levels among men attending an infertility clinic[J].Fertil Steril,2010,93(7):2222-2231.
[10]Hammiche F,Laven JS,Twigt JM,et al.Body mass index and central adiposity are associated with sperm quality in men of subfertile couples[J].Hum Reprod,2012,27(8):2365-2372.
[11]Qin DD,Yuan W,Zhou WJ,et al.Do reproductive hormones explain the association between body mass index and semen quality? [J].Asian J Androl,2007,9(6):827-834.
[12]Paasch U,Grunewald S,Kratzsch J,et al.Obesity and age affect male fertility potential[J].Fertil Steril,2010,94(7):2898-2901.
[13]Mah PM,Wittert GA.Obesity and testicular function[J].Mol Cell Endocrinol,2010,316(2):180-186.
[14]Hajshafiha M,Ghareaghaji R,Salemi S,et al.Association of body mass index with some fertility markers among male partners of infertile couples[J].Int J Gen Med,2013,6(7):447-451.
[15]Hammoud AO,Wilde N,Gibson M,et al.Male obesity and alteration in sperm parameters[J].Fertil Steril,2008,90(6):2222-2225.
[16]譚雪蓮,姜朝新,王柱紅,等.精漿對氧磷酶-1活性測定對男性不育患者診斷價值研究[J].實驗與檢驗醫學,2013,31(6):561-563.
[17]王瑞雪,劉睿智,袁寶明,等.精漿果糖含量、中性A-糖苷酶和酸性磷酸酶活性與精液參數關系研究[J].中國計劃生育學雜志, 2006,128(6):353-355.
[18]袁謙,江洪濤,宿穎嵐,等.精漿中性α-葡糖苷酶與附睪梗阻性無精子癥梗阻部位的相關性研究[J].中華男科學雜志,2013,19(8): 719-721.
[19]羅明,盧雪芳,饒研文.精漿鋅濃度檢測在不育癥患者中的臨床應用[J].實驗與檢驗醫學,2008,26(3):259-260.
[20]Martini AC,Tissera A,Estofán D,et al.Overweight and seminal quality:a study of 794 patients[J].Fertil Steril,2010,94(5):1739-1743.
Influence of overweight and obesity on conventional seminal parameters and biochemical markers in subfertile males
WU Yongming,XU Hua,LI Yu,et al.Institute of Urology and Nephrology,First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning,530021,China
Objective To examine whether seminal quality is affected by body mass index(BMI)in subfertile males.Methods From January 2011 to June 2013,267 subfertile males were collected and reviewed as the object of study.The height and weight were measured,so as to calculate BMI.BMI was categorized as normal(BMI18.5-22.9),overweight(BMI23.0-27.4),and obese(BMI≥27.4).Ejaculate volume,sperm concentration,percentage of progressive motile spermatozoa and levels of alpha-glucosidase,fructose,acid phosphatase were measured.Results A total of 215 men with integral data were selected as subject in the study.The mean age was(33.7±6.9)years old and mean BMI was(24.3±3.2)kg/m2.BMI was not found to be associated with ejaculate volume,sperm concentration,levels of fructoseand and levels of acid phosphatase.However,a statistically significant association was observed between BMI and the percentage of progressive motility(P=0.027)and levels of alpha-glucosidase(P=0.012).Further,obese men had lower percentage of progressive motility and levels of alpha-glucosidase than that of normal weight men(both P<0.05).Conclusions Our study demonstrates that increasing BMI is associated with decreased the percentage of progressive motility and alpha-glucosidase levels in subfertile males,these data suggest that obesity may negatively influence male reproductive potential.However,the effect of weight loss on sperm quality and fertility needs further investigation.
Overweight;Obesity;Sperm quality;Biochemical markers
R446.19
A
1674-1129(2014)05-0500-03
10.3969/j.issn.1674-1129.2014.05.003
2014-04-09;
2014-07-01)
廣西衛生廳科研課題資助項目(編號:Z2012095)。
吳永明,男,漢族,1979年出生,畢業于南京師范大學,理學碩士,主管檢驗技師,目前主要從事檢驗醫學及男科實驗室診斷研究工作。
王志強:男,漢族,967年出生,副教授,研究方向為中醫男科學。