男性不育患者瘦素與精液參數及內分泌激素相關性研究*

金 炎 陳 斌王鴻祥 胡 凱 馮 坦 張 濤 王益鑫 黃翼然

上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院泌尿外科，上海市男科學研究所（上海 200001）

男性不育患者瘦素與精液參數及內分泌激素相關性研究*

金 炎 陳 斌**王鴻祥 胡 凱 馮 坦 張 濤 王益鑫 黃翼然

上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院泌尿外科，上海市男科學研究所（上海 200001）

目的探討肥胖男性瘦素（Leptin）水平與男性不育相關各精液參數以及內分泌激素的相關性。方法從上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院男科門診就診患者中選取30例，設為肥胖組；另選取正常健康男性10例為對照組。對兩組都進行精液參數分析、內分泌激素檢測和血清Leptin水平檢測。結果對照組精子密度明顯高于肥胖組（P＜0.01），對照組A級活動精子和B級活動精子百分比都明顯高于肥胖組（P＜0.01）。對照組促卵泡生成素（FSH）、促黃體激素（LH）和睪酮（T）水平明顯高于肥胖組（P＜0.05）。對照組血清Leptin水平明顯低于肥胖組（P＜0.01）。血清Leptin水平與精子密度之間有顯著負相關性（P＜0.05）血清Leptin水平與FSH、LH、T水平之間均有顯著負相關性（P＜0.05）。結論 血清Leptin水平與精液各項參數以及內分泌激素有非常密切的關系，可能抑制內分泌激素，影響精子生成，最終導致精子數量和活力的下降。

不育,男性; 肥胖; 精液; 促性腺素類, 垂體; 性腺甾類激素; 瘦素

隨著社會不斷的進步與發展，育齡夫婦的不育比例逐年升高。世界衛生組織已明確指出，正常育齡夫婦有12個月以上沒采取避孕措施、有規律性生活而仍未受孕即可診為不育（Infertility）。目前，不孕不育發生率約10%～20%，其中男方因素引起的不育癥占50%。臨床上，精液常規分析是男性不育癥的診斷和治療預后判斷的最常用和簡單的方法，包括精子密度、活力及其他運動參數等，是臨床醫師關注的重點。

另外，隨著現在人們的生活水平不斷提高，肥胖癥的發生率也逐年上升，甚至已經達到了流行病的標準。已經有學者研究表明，肥胖會導致男性精子數量下降，并影響到男性的生育問題[1]。而瘦素（Leptin）是肥胖基因（obese gene，obgene）的蛋白產物，由167個氨基酸組成的蛋白質類激素，相對分子量為16kDa。當機體脂肪含量增加到一定程度時，白色脂肪分泌Leptin作用于下丘腦，通過抑制神經肽Y分泌、促進黑色素皮質激素與受體結合，引起食欲降低、攝食減少。Leptin也被認為是一種白色脂肪組織分泌的信號，作用于中樞神經系統，通過增加交感神經活性、促使機體儲存的能量轉化成熱能釋放，從而達到增加能量消耗、降低體質的作用。故稱之為 “瘦素”或“消脂素”。有研究發現Leptin除了參與調解機體能量代謝以外，對生殖功能同樣具有重要影響。目前Leptin對人類生殖功能的調解作用已經成為國際生殖醫學研究領域管制的熱點之一。目前在國內外已有大量有關瘦素在女性不孕癥以及多囊卵巢綜合征等疾病方面作用的參考文獻。相對于女性而言，Leptin在男性方面的研究相對較少，但也有研究表明，Leptin在男性生育力調節中發揮一定的作用，但其具體的機制還有待研究[2]。

本次研究是探討Leptin與肥胖男性不育各精液參數以及內分泌激素的相關性研究。

資料與方法

一、入選與排除標準

（一）入選標準

已婚健康男性，年齡25～35歲，1年以上5年以下規律性生活未避孕未育。根據世界衛生組織標準，身體質量指數（body mass index）異常，即≥24.0且＜27.0（超重）或≥27.0（肥胖）。

（二）對照組標準

已婚健康男性，1年內使女方懷孕并生育健康子代。體質量指數：18.5～23.9。

（三）排除標準

排除無精子癥、常染色體異常、Y染色體微缺失、外生殖器畸形、精索靜脈曲張，排除系統性疾病與腫瘤。無不良嗜好，生活規律。

二、一般資料

選取2013年8月1日至2013年9月15日于上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院男科門診就診患者，根據上述入選與排除標準，通過篩選、檢測和評估，選取30例為肥胖組。另外，選取10例健康已生育男性為對照組。兩組患者的年齡、身高、體質量和BMI指數的具體數值見結果中的表1。

三、方法

1. 精液標本采集要求：每位患者均要求禁欲4～6d，采集標本前，先洗凈雙手和外生殖器，并排尿。通過手淫的方式，將精液留取在干凈的一次性取精杯中。將留取好的精液標本放入37℃的恒溫恒濕箱中孵育，每隔5min觀察精液標本液化情況，根據實際情況記錄標本液化時間，標本液化后進行相關精液參數分析。

2. 精液參數檢測：嚴格按照《WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen-f fth edition》（以下簡稱WHO手冊第五版）推薦的方法，對精液量、精液pH值和精液液化時間進行記錄。精子密度與精子活力（A級+B級精子百分比）通過計算機輔助精子分析系統（computer-aided sperm analysis，CASA）進行檢測（北京中科恒業科技有限公司，產品標準：Q/HDZKH003-2000，產品型號：ZKPACS-E型精子自動檢測分析系統）。由于CASA在WHO第五版中沒有提出檢測及參考標準，精子密度與活力結果沿用WHO手冊第四版的標準，以精子密度≥20×106/mL、精子活力≥50%為正常參考值。

3. 內分泌性激素檢測：患者于每天上午8點至10點空腹抽取5mL血液標本，置于促凝管內靜置15min，使用高速離心機3000×g，離心15min，充分分離血清。使用化學發光法（德國DiaSorin公司全自動化學發光儀，型號TYPE2229）進行內分泌性激素檢測，包括：促卵泡生成素（FSH）、促黃體激素（LH）、泌乳素（PRL）、睪酮（T）、雌二醇（E2）試劑、定標液均為原裝配套。

4. 血清Leptin檢測 使用上海滬峰生物科技有限公司提供的人瘦素（Human Leptin）ELISA檢測試劑盒（雙抗夾心法）。

結 果

一、患者一般資料

對照組和肥胖組的年齡與身高相比均無統計學差異（P均＞0.05）；對照組體質量和BMI指數均明顯低于肥胖組，P=0.000，見表1。

表1 兩組患者一般資料

二、精液參數檢測結果

對照組精液量、禁欲天數和pH值與肥胖組相比無統計學差異，P均＞0.05；對照組精子密度明顯高于肥胖組，P=0.000；對照組A級活動精子、B級活動精子和C級活動精子百分比都明顯高于肥胖組，P均＜0.05，見表2。

三、內分泌激素檢查結果

對照組FSH、LH和T水平明顯高于肥胖組，P=0.003、0.000、0.013；對照組泌乳素PRL水平略高于肥胖組，但無統計學差異。肥胖組雌二醇E2水平較對照組升高，但無統計學意義。

四、血清Leptin水平檢測結果

對照組血清Leptin水平明顯低于肥胖組，P=0.000，見表3。

表2 兩組患者精液參數結果

表3 兩組患者血清性激素及Leptin水平檢測結果

五、血清Leptin水平與精液參數相關性研究

肥胖組：血清Leptin水平與精子密度間相關系數為-0.500，有顯著負相關性（P=0.005）；血清Leptin水平與精子A級+B級活動精子間相關系數為-0.732，有顯著負相關性（P=0.000）。

對照組：血清Leptin水平與精子密度間相關系數為-0.310，無顯著相關性（P=0.383）；血清Leptin水平與精子A級+B級活動精子間相關系數為-0.103，無顯著相關性（P=0.776）。

六、血清Leptin水平與內分泌激素相關性研究

肥胖組：血清Leptin水平與FSH、LH、T水平間相關系數分別為-0.432、-0.429、-0.515，均有顯著負相關性（P=0.017、0.018、0.004）；血清Leptin水平與PRL、E2水平間相關系數分別為0.197、-0.246，均無顯著相關性（P=0.298、0.190）。

對照組：血清Leptin水平與FSH、LH、PRL、T、E2水平間的相關系數分別為-0.182、0.006、-0.018、0.353、0.021，均無顯著相關性（P=0.614、0.987、0.960、0.318、0.953）。

討 論

1994年有學者利用分子生物學方法成功克隆了小鼠和人的肥胖基因，并將其所表達的蛋白命名為瘦素（Leptin）[3]。它主要由167個氨基酸組成的單鏈、分泌性蛋白質類激素，由白色脂肪組織產生，在分泌入血過程中會去掉其中有21個氨基酸構成的N端分泌性信號肽，最終形成含146個氨基酸、具有生物活性的Leptin。進入血循環后，Leptin以游離形式存在或與Leptin結合蛋白結合。Leptin可通過與不同形式的瘦素受體結合，作用與中樞和外周多個位點（包括睪丸）而影響機體代謝及生殖功能。之前人們認為Leptin僅僅是由白色脂肪組織合成分泌的，但隨后的研究發現人的身體其他部位如下丘腦、垂體、乳腺上皮細胞、胃黏膜上皮細胞和睪丸組織等均可合成Leptin。在人的血清和精液中均可檢測到Leptin。Steinman等學者發現無精子癥患者中血清Leptin水平較生殖功能正常者顯著升高，這說明Leptin在男性生育力調節中發揮了一定的作用[2]。另外von Sobbe等進一步研究發現，血清和精液中的Leptin水平呈正相關，血清中Leptin的水平大約比精液中高16倍[4]。所以本次研究對血清Leptin水平進行檢測。

本次研究結果顯示：肥胖組的精子密度、A級和B級活動精子百分比都比對照組顯著降低，同時血清Leptin水平與這些參數都存在顯著的負相關性。這一結果與Kort等學者的研究結果一致，該研究也提出精液參數與血清Leptin水平呈現一個負相關性，特別是正常活動精子的比例明顯的下降[5]。此外，Zorn和Glander等都研究發現Leptin水平與精子活力及快速前向運動精子比例呈負相關[6,7]。雖然Leptin水平是否會導致精液質量下降仍存在爭議，但本次研究結果已發現相關趨勢。

另一方面，肥胖組的FSH、LH和T水平均明顯低于對照組，且血清Leptin水平與這些激素都呈現一個負相關性。FSH和LH水平的變化與Jensen等學者發現一致[1]，他們認為在肥胖人群中雌激素水平會緩慢的上升，雌激素水平的上升會影響到GnRH、FSH和LH的釋放，最終會在肥胖人群中出現低促性腺激素性腺功能低下和生育能力降低的情況。而T水平的下降則有學者認為是由于性激素結合球蛋白的下降影響了T的半衰期所致[8]。如上所述，我們是不是可以提出一個假說：在正常情況下，由下丘腦弧釋放的促性腺激素釋放激素刺激垂體合成和釋放FSH和LH。FSH刺激睪丸分泌抑制素負反饋至垂體，而LH刺激睪丸間質細胞產生T來影響精子的發生。另外T在脂肪組織芳香構化成為E2，兩者共同負反饋至垂體使整個循環達到平衡。另外脂肪組織分泌的Leptin會對睪酮產生抑制作用，然而在正常體質量男性中這種影響微乎其微，但是在那些超質量或者肥胖的男性體內，脂肪組織不斷增加，脂肪組織分泌的Leptin水平不斷升高。而接下來極有可能出現以下兩種情況：一是Leptin對睪酮產生直接的抑制作用；二是Leptin影響GnRH的釋放，使FSH以及LH水平下降，從源頭降低睪酮水平，影響精子的形成，導致男性精液各參數的下降[9]。雖然現在國際上對于Leptin是否影響男性生育力的問題存在很大爭議，但是本次研究所得出的結論或許會對揭示其機制提供新的思路。那么緊接著另外的一個問題接踵而來：這些肥胖男性減肥之后會不會對精液質量有所改善呢？這是我們接下來馬上進行跟蹤研究的項目。

結 論

通過本次研究后發現肥胖不育患者的血清Leptin水平與精子密度、A級+B級精子呈負相關，與性激素FSH、LH、T呈負相關，并且有較高的E2。這可能導致影響到了精子的發生和發育，也證實肥胖男性患者的Leptin水平與其精液質量和性激素水平密切相關。

1 Jensen TK, Andersson AM, Jorgensen N,et al.Body mass index in relation tosemen quality and reproductive hormones among 1,558 Danishmen.Fertil Steril2004; 82(4): 863-870

2 Steinman N, Gamzu R, Yogev L,et al. Serum leptin concentrations are higher in azoospermie than in normozoospermic men.Fertil Steril2001; 75(4): 821-822

3 Zhang Y, Proenca R, Maffei M. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue.Nature1994; 372(6505): 425-432

4 von Sobbe HU, Koebnick C, Jenne L,et al. Leptin concentrations in semen are correlated with serum leptin and elevated in hypergonadotrophic hypogonadism.Andrologia2003; 35(4): 233-237

5 Kort HI, Massey JB, Elsner CW,et al. Impact of body mass index values on sperm quantity and quality.J Androl2006; 27(3): 450 -452

6 Zorn B, Osredkar J, Meden-Vrtovec H,et al. Leptin levels in infertile male patients are correlated with inhibin B, testosterone and SHBG but not with sperm characteristics.Int J Androl2007; 30(5) :439-444

7 Glander HJ, Lammert A, Paasch U,et al.Leptin exists in tubuli seminiferi and in seminal plasma.Andrologia2002; 34(4): 227-233

8 Foresta C, Di Mambro A, Pagano C,et al.Insulin-like factor 3 as a marker of testicular function in obese men.Clin Endocrinol(oxf)2009; 71(5): 722-726

9 Hammoud AO, Gibson M, Peterson CM,et al. Obesity and male reproductive potential.J Androl2006; 27(5): 619-626

（2014-02-15收稿）

The correlation of serum Leptin level and semen parameters, as well as endocrine hormones level*

Jin Yan, Chen Bin**, Wang Hongxiang, Hu Kai, Feng Tan, Zhang Tao, Wang Yixing, Huang Yiran
Shanghai Institute of Andrology, Department of Urology, Renji Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine,
Shanghai 200001, China

Chen Bin, E-mail: dr_binchen@126.com

ObjectiveTo explore the correlation of the serum Leptin level of obsen male and semen parameters, as well as endocrine hormones level related to male sterility.MethodsTotal of 30 patients (the obesity group) and 10 healthy men (the control group) were enrolled in the study. The CASA was used to analyze semen quality of the patients. The levels of serum endocrine hormone were measured by Chemiluminescence, and the level of serum Leptin was detected by ELISA.ResultsThe sperm concentration and a+b grade sperm motility percentage in the control group were signif cantly higher than that in the obesity group (P<0.01). Levels of FSH, LH and T in the control group were signif cantly lower than those in the obesity group(P<0.05). The level of serum Leptin in the control group was signif cantly higher than that in the obesity group(P<0.01). The level of serum Leptin was signif cantly negatively correlated with sperm concentration and the levels of FSH、LH and T. Conclusion There are signif cant correlation between serum Leptin level and sperm parameters, as well as endocrine hormones level. Leptin may inhibit endocrine hormones and affect sperm production, then resulting in the decline of sperm number and motility.

infertility,male; obesity; semen; gonadotropins, pituitary; gonadal steroid hormones; Leptin

10.3969/j.issn.1008-0848.2014.08.007

R 698.2

資助: 國家自然科學基金資助（課題編號：81270741）**

, E-mail: dr_binchen@126.com