精漿8-羥基脫氧鳥苷水平與不明原因復發性流產的關系研究

甄錦壯 鄧楊富 黃秀麗

精漿8-羥基脫氧鳥苷水平與不明原因復發性流產的關系研究

甄錦壯 鄧楊富 黃秀麗

目的探討8-羥基脫氧鳥苷(8-OHdG)在不明原因復發性流產(URM)男性患者精漿中的變化,及其對患者精子DNA氧化損傷的評價作用。方法78例不明原因復發性流產男性患者作為URM組,50例正常生育男性作為正常生育組,比較兩組研究對象的精漿丙二醛(MDA)、總抗氧化能力(TAC)、8-OHdG濃度。結果與正常生育組相比,URM組精漿MDA濃度顯著升高,8-OHdG濃度顯著升高(P＜0.01)；TAC濃度下降,但差異無統計學意義(P＞0.05)。結論不明原因復發性流產男性患者存在精子DNA氧化損傷,與精漿中存在過量的活性氧自由基(ROS)、抗氧化能力下降、造成氧化應激作用有關,精漿MDA、8-OHdG濃度可反映URM男性患者精子氧化應激狀態,8-OHdG可對精子DNA氧化損傷準確評價,是抗氧化治療的依據,從而提高精子質量,降低流產的發生。

不明原因復發性流產；丙二醛；總抗氧化能力； 8-羥基脫氧鳥苷

近年來,隨著社會經濟發展,環境污染日益嚴重,人們生活壓力加大,復發性流產(recurrent spontaneous abortion,RSA)發生率不斷升高,嚴重影響人們的生育健康。復發性流產病因復雜,其具體發病機制還不十分清楚,進行全面的檢查仍有半數以上患者原因不明［1］,這類流產被稱為不明原因復發性流產(unexplained recurrent miscarriage),發病率也有逐年增加的趨勢。URM嚴重損害患者的身體健康,對于患者的心理也造成重大的傷害。對于URM,不但困惑著廣大的臨床醫師,而且使患者產生焦慮情緒,對再次妊娠產生恐懼心理。目前RSA的病因學研究主要集中于女性因素的分析,而對男性因素的研究相對較少。胚胎是由男性精子和女性卵子受精后形成,精子結構和功能的完整性是保證精卵正常受精的重要前提,精子DNA完整性對胚胎發育至關重要,而氧化應激是造成精子核DNA損傷的重要原因,精子核DNA的異常可能導致不良妊娠結局,如胚胎早期發育障礙、自然流產及子代疾病等。本研究通過對研究對象精漿氧化應激產物MDA、TAC及精子DNA氧化產物8-OHdG定量檢測,以探討與URM的關系。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機選取于2015年9月～2016年3月在本院生殖科就診的78例URM男性患者為URM組,年齡22～43歲,平均年齡31.4歲；以近2年正常生育男性50例為正常生育組,年齡23～43歲,平均年齡32.1歲,兩組年齡比較差異無統計學意義(P＞0.05),具有可比性。。兩組男性均排除不良生活習慣、惡劣生活工作環境及生殖系統解剖異常、精索靜脈曲張、感染、外科手術、腫瘤、內分泌、免疫、高血壓等引致體內氧化應激作用的疾病。

1.2 不明原因復發性流產診斷標準 自然流產是指妊娠＜28周、胎兒體重＜1000 g而自然終止者。當自然流產連續發生3次或3次以上時則稱為復發性流產,經全面的檢查仍有未找到原因不明的被稱為不明原因復發性流產［1］。

1.3 方法

1.3.1 標本采集 兩組精液標本均要求禁欲2～7 d后手淫法取得,精液液化后2500 g離心10min分離上層精漿。

1.3.2 試劑和儀器 MDA、TAC以化學比色法檢測,試劑盒由南京建成生物工程研究所生產；8-OHdG以酶聯免疫吸附測定法(ELISA) 檢測,采用美國DSL試劑盒,在NK3酶標儀檢測。

1.4 統計學方法 采用SPSS13.0統計學軟件對研究數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示,采用t檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

與正常生育組相比,URM組精漿MDA濃度顯著升高,8-OHdG濃度顯著升高(P＜0.01)；TAC濃度下降,但差異無統計學意義(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組精漿MDA、TAC、8-OHdG水平比較(±s)

表1 兩組精漿MDA、TAC、8-OHdG水平比較(±s)

注：與正常生育組比較,aP＜0.01

組別 例數 MDA(nmol/ml) TAC(U/ml) 8-OHdG(ng/ml) URM組 78 13.66±3.74a 18.52±5.16 21.65±4.54a正常生育組 50 9.17±3.06 19.45±5.71 16.93±3.14

3 討論

環境因素、污染物和醫源性措施均可導致精原細胞受損,精原細胞本身修復損傷的能力很低,且對各種損傷因子極為敏感,尤其是ROS等的損害作用,而精子不具備自我修復的能力,由此所致的損傷是不可逆的。ROS的產生是一種正常生理情況,男性生殖細胞在不同的分化階段都能產生ROS,存在于生殖道管腔及精液中的ROS,主要由多形核中性粒細胞和巨噬細胞產生,當生殖道出現感染等情況時,作為第一道防御機制的中性粒細胞/巨噬細胞吞噬病原微生物,代謝旺盛,產生過多的ROS,細胞膜上的NADPH氧化酶可由細菌、免疫復合物和各種細胞因子刺激活化而產生ROS；此外,電離輻射、酚類化合物等也會促進生殖系統中ROS產生。ROS在生物體內扮演著雙重角色,少量適當水平的ROS有利于精子活動力、獲能以及頂體反應,并在生精細胞的增殖、分化和精子功能調節方面具有重要作用；當ROS大量存在,遠超過機體清除能力時,產生氧化應激作用,最終產生MDA等脂質過氧化終產物,損害精子結構和功能。體內抗氧化系統和各種抗氧化劑是保護精子DNA的重要因素,附屬性腺可以分泌超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫(CAT),使體內產生的自由基得以及時清除,從而維持生理低水平的自由基水平,保護精子不受氧化應激的損害,這些體內酶類和非酶類抗氧化物的總體抗氧化水平稱為TAC,低水平的精漿TAC水平是精子功能失調的一個重要指標。因此,精漿MDA、TAC常用于精子氧化應激的評價。但在臨床上,氧化應激的定量仍舊存在問題,因氧化應激與各種各樣疾病均密切相關,故缺乏特異性,其量化指標難以用于特別指定的疾病。而且,導致精子DNA損傷的潛在誘因多樣,因此要對男性精液中氧化應激狀態評估以及是否是由此所致的精子DNA損傷,僅通過對男性精液中ROS和抗氧化物的檢測評價,并不能完全證實患者精子DNA損傷只是這兩類物質共同作用的結果,不能排除其他病因所致精子DNA損傷。

近年來,國內外有關專家學者對精液中的8-OHdG水平與精子質量的相關性進行研究,De Iuliis等［2］認為人類精子DNA的損傷與8-OHdG的形成密切相關。8-OHdG是ROS引起DNA氧化損傷的修飾產物之一,其生成原因很多,有學者認為是大量ROS直接攻擊DNA中的鳥嘌呤或由羥基自由基攻擊DNA中的脫氧鳥苷上的C-8位而形成［3］,并導致精子DNA鏈斷裂、片段化的產生,使精子DNA的完整性受到破壞。體液中8-OHdG作為機體DNA氧化損傷所形成的代謝終產物,在體內能夠穩定存在,非DNA氧化途徑無法形成,不受飲食等因素影響,可被機體特異DNA修復酶剪切清除并經腎臟隨尿排泄,因此其含量可直接反映機體氧化損傷程度［3］。

本研究中發現與正常生育組相比,URM組精漿MDA濃度顯著升高,8-OHdG濃度顯著升高(P＜0.01)；TAC濃度下降,但差異無統計學意義(P＞0.05)。其生理病理過程是URM男性患者精漿中存在大量ROS,而低水平的抗氧化能力使精漿中ROS清除能力下降,產生氧化應激反應,精核獨特緊密結構不足以防御ROS的直接攻擊,引起DNA氧化產物8-OHdG的形成,最終導致精子DNA產生單鏈或雙鏈的斷裂,造成精子DNA損傷,因此精漿中8-OHdG濃度可用于評價精子DNA氧化損傷,8-OHdG含量與精子DNA氧化損傷程度成正相關［4］。另外,精子膜中含有高濃度的不飽和脂肪酸(PURA),只含有低濃度的ROS清除酶,精子膜對ROS的攻擊極為敏感,ROS可使PURA發生脂質過氧化(LPO)級聯反應,最終產生MDA等脂質過氧化終產物,使精子膜的流動性和完整性受到損傷,進而破壞精子結構和功能,也會導致DNA單鏈的形成和雙鏈的斷裂,破壞精子核內DNA的完整性［5,6］。同時,DNA堿基的過氧化會引起堿基修飾、DNA鏈斷裂以及染色質交聯,并加速生殖細胞凋亡過程。精子DNA損傷后,可引起一系列的不良后果,如降低受精率、破壞植入前的胚胎發育、增加流產率等。韓士廣等［7］研究也表明早期自然流產患者存在較高的精子DNA損傷,嚴重影響胚胎品質而導致早期自然流產的發生。

綜上所述,URM男性患者精漿中存在過量的ROS,抗氧化能力消耗性下降,造成氧化應激,對精子產生毒性作用,使精子DNA氧化損傷,導致受精能力下降、胚胎染色質異常、增加早期流產率；精漿MDA、8-OHdG濃度可反映URM男性患者精子氧化應激狀態,8-OHdG可對精子DNA氧化損傷準確評價,是抗氧化治療的依據,從而改善精子存活環境,降低精子損傷,提高精子質量,提高受精、種植機會以及持續妊娠的能力,降低流產的發生,最終分娩出健康嬰兒。

［1］Geller PA,Klier CM,Neugebauer R.Anxiety disorders following miscarriage.J Clin Psychiatry,2001,62(6):432-438.

［2］高瑞霄,姚朱華,邵紅霞.尿8-OHdG與糖尿病性動脈粥樣硬化相關性的研究進展.天津醫藥,2009,9(37):809-811.

［3］Breton CV,Kile ML,Catalano PJ,et al.GSTM1 and APE1 genotypes affect arsenic-induced oxidative stress:a repeated measures study.Environ Health,2007,69(1):39-45.

［4］孫海龍,陳秀娟.精子DNA損傷及其檢測.中國男科學雜志,2014,28(9):68-72.

［5］黃祝,蔣超,徐會茹,等.不育患者精子活力與精漿及精子核DNA完整性關系的初步研究.臨床檢驗雜志,2008,26(3):191-193.

［6］楊學農,徐琳,李紅.男性不育患者精液活性氧對精子DNA損傷的研究進展.河北醫科大學學報,2009,30(5):524-526.

［7］韓士廣,鄂偉,郭廷超,等.早期自然流產與精子DNA完整率的相關性研究.中國性科學,2010,19(7):4-5.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.14.061

2016-04-28］

528300 廣東省順德婦幼保健院