精子核蛋白成熟度與精液常規參數的相關性分析*

楊雪梅，李俊，譚宇哲，王新雪，宋亞曼

（河北醫科大學第一醫院 生殖醫學科，河北 石家莊 050031)

精子細胞成熟為精子時，核內組蛋白被過渡蛋白取代，而后過渡蛋白又被魚精蛋白取代，形成環形染色質結構。DNA包裹程度加強，染色質凝集水平可達體細胞的6倍，這種特殊的染色質結構可在精子游行于生殖道時保護父源基因組信息[1]。核蛋白成熟度是評價染色質凝集程度的重要參數，可作為評價受精及妊娠的預測指標[2]。常規精液檢查是評估男性生育力的重要依據，精液體積、精子濃度、精子總數、前向運動精子比例及正常形態精子等參數常用來評估精液質量，通常認為常規精液參數與受精能力存在相關性[3]。目前，精子核蛋白成熟度與常規精液參數的相關性尚無定論，本研究旨在明確精子核蛋白成熟度與精液體積、精子濃度、精子總數、前向運動精子比例及正常形態精子比例等常規參數的關系。

1 資料與方法

1.1 標本

選取2013年12月-2014年12月該院就診的371例不育男性患者精液樣本。患者平均年齡（30.30±5.76）歲，無精癥患者除外，無遺傳病家族史。依據精子核蛋白成熟度分為正常組（156例）和異常組（215例）。

1.2 儀器與試劑

精液計算機輔助分析系統由北京偉力公司生產，Diff-Quick染液和精子核蛋白組型轉換試劑盒購于深圳博銳德生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 精液常規分析 嚴格按照世界衛生組織第5版人類精液實驗室手冊[4]行標本檢測。患者禁欲2～7 d，手淫法將精液標本完全收集于廣口采集杯中，并置于37℃水浴鍋中，待標本液化后測量pH值、稱量精液體積。使用計算機輔助分析系統檢測精子濃度、前向運動精子比例等參數。采用Diff-Quick法行精子染色，分析正常形態精子比例。

1.3.2 精子核蛋白組型轉換檢測 精子核蛋白組型轉換采用苯胺藍染色法（深圳博銳德公司）分析精子核蛋白成熟度，操作步驟詳見試劑盒說明書。正常參考值為核蛋白成熟度≥70%。

1.4 統計學方法

數據分析采用SPSS 16.0統計軟件，兩獨立樣本采用t檢驗，相關性分析采用Pearson法。以各精液參數為檢驗變量，以核蛋白成熟度（正常或異常）為狀態變量，使用MedCalc數據分析軟件（V15.8）繪制受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve, ROC），檢驗變量曲線下面積（area under the cure,AUC），比較采用Z檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 精子核蛋白成熟度正常組和異常組精液參數的比較

比較兩組各精液參數的差異，結果顯示，兩組的精子濃度、精子總數、前向運動精子比例及正常形態精子比例比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見附表。

2.2 核蛋白成熟度與常規精液參數的關系

相關性分析結果顯示，核蛋白成熟度與精子濃度（r=0.335，P=0.000）、精子總數（r=0.346，P=0.000）、前向運動精子比例（r=0.240，P=0.000）及正常形態精子比例（r=0.260，P=0.000）呈正相關。見圖1。

附表 核蛋白成熟度正常組和異常組各精液參數的比較 （±s）

附表 核蛋白成熟度正常組和異常組各精液參數的比較 （±s）

正常形態精子比例/%核蛋白成熟度正常組（n =156，≥70%） 4.05±1.46 168.86±93.95 659.08±382.09 43.81±15.02 6.71±3.29核蛋白成熟度異常組（n =215，＜70%） 3.87±1.40 115.05±78.00 428.08±309.99 38.51±16.64 5.38±3.24 t值 -1.196 -5.878 -6.254 -3.213 -1.196 P值 0.232 0.000 0.000 0.001 0.000組別 體積/ml 精子濃度/（×106個 /ml）精子總數/（×106個)前向運動比例（%）

2.3 精液常規參數對核蛋白成熟度的預測價值

精子濃度 [AUC=0.679（95%CI：0.625，0.734），P=0.000]、精子總數 [AUC=0.691（95%CI：0.636，0.746），P=0.000]、前向運動精子比例[AUC=0.594（95%CI：0.536，0.652），P=0.002]及正常形態精子比例[AUC=0.624（95%CI：0.567，0.681），P=0.000]均大于機會參考線下面積（見圖2），提示精液常規參數可預測核蛋白成熟度。精子濃度、精子總數的臨界值分別為 124.02×106個 /ml、421.72×106個 /ml，前向運動精子比例、正常形態精子比例的臨界值分別為35.27%、5.00%；敏感性分別為63.33%、62.38%、46.47%及62.11%；特異性分別為65.22%、70.81%、74.53%及62.11%。綜合敏感性和特異性2個指標后，精子總數預測核蛋白成熟度的準確性最高。

圖1 核蛋白成熟度與常規精液參數的相關性分析

圖2 常規精液參數對核蛋白成熟度的預測價值

3 討論

據報道，全世界有15%的夫婦患有不孕不育癥，其中男性因素造成的不育約占50%[5]。對各項預測生育力指標的準確分析是不育癥診斷和治療的基礎。常規精液分析是探索男性不育的基本手段，核蛋白成熟度是近年來發現衡量精子功能的重要指標。研究發現，精子染色質成熟度可影響胚胎發育[6]，精子染色質凝集異常比例升高時流產率升高[7]。

精子發生過程中，精子核完全重組，經歷以染色質凝集為特征的重排，染色質凝集過程包括組蛋白被過渡蛋白取代，過渡蛋白被堿性魚精蛋白取代，魚精蛋白與精子核DNA緊密結合成為高度凝集的染色質。基于苯胺藍染色的核蛋白成熟度檢測可有效評估精子染色質致密化情況，苯胺藍可使富含賴氨酸的組蛋白染色。精子核中組蛋白含量的升高說明組蛋白-過渡蛋白-魚精蛋白取代異常，影響DNA鏈折疊，使DNA碎片比例升高，導致精子受精能力下降[8]。

目前，精子核蛋白成熟度與精子濃度、活力的關系尚無定論。研究發現，前向運動精子比例與核蛋白成熟異常呈負相關[9]；弱精癥患者核蛋白組型轉換異常率高于正常活力組[10]。精子總數、活動力與魚精蛋白含量缺乏呈負相關[3]；精子核蛋白對魚精蛋白比例與精子活力、存活、濃度及總數呈負相關[11]，精子核蛋白成熟異常與精子總數、前向運動率降低密切相關[12]。本研究結果顯示，精子核蛋白成熟度與精子濃度、總數及前向運動精子比例呈正相關，與上述結論一致。但也有報道認為精子核蛋白成熟度是影響男性不育的獨立因素，與精子濃度、活力無關[2，13]，分析樣本量、分組標準及檢測方法可能是導致結果差異的原因。本實驗顯示核蛋白成熟度與正常形態精子比例呈正相關，與前人研究一致[14-16]，說明精子形態異常可能是由精子核致密化不充分造成。

ROC曲線分析表明，精子濃度、前向運動精子比例、精子總數及正常形態精子比例可在一定程度上預測核蛋白成熟度，說明精子發生是一連續過程，核蛋白成熟度降低造成的染色質凝集異常可進一步影響精子濃度、精子總數、前向運動精子比例及正常形態精子比例等常規精液參數，而精液參數的異常又可反映染色質凝集不充分，其參與調控的細胞及分子生物學機制有待于進一步探討。

綜上所述，本研究表明精子核蛋白成熟度與常規精液參數具有相關性，常規精液參數可在一定程度上預測核蛋白成熟度是否正常。

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