肥胖不育男性精漿微量元素與精液質量關系探討

馬姣英 馬 婧 韓瑞鈺 陳拽生 王樹松

河北省計劃生育科學技術研究院，河北省生殖醫學中心，國家衛生計生委計劃生育與優生重點實驗室(石家莊，050024)

有研究表明，多數單純性肥胖人群體內均存在不同程度的微量元素水平異常[1]。推測肥胖人群精漿微量元素水平與男性生育力下降有一定關聯。本文分析不同體重指數(BMI)的不育男性精液常規參數，測定精漿微量元素濃度，分析其相關性，探討肥胖者精漿微量元素水平與精液質量之間的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選自2016年9月—2017年6月在河北省生殖醫學中心就診的124例男性不明原因不育者為研究對象。排除標準：①有腮腺炎病史、遺傳性疾病、性功能障礙、外生殖器異常、中度及重度精索靜脈曲張和無精子癥; ②工作環境有可能影響精子發生(如高溫、職業與有毒物質相關等)及有嗜煙和酗酒等不良生活習慣者; ③感染性疾病及其它全身疾病; ④長期服用減肥藥物; ⑤挑食或偏食者。本研究經倫理委員會批準，研究對象知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1標本的處理及測定研究對象禁欲2～7d，手淫法留取精液于干燥無菌的取精杯中，采用CASA精液分析系統(CFT-9201，江蘇瑞祺生命科學儀器有限公司)進行精液常規參數分析。將精液標本3000r/min離心10min，取上清于凍存管中-80℃保存待測。采用電感耦合等離子體原子發射光譜儀(ICAP6000，Thermo公司)測定精漿微量元素。

1.2.2分組根據BMI將研究對象分為正常組(BMI<24kg/m2)、超重組(24≤BMI<28kg/m2)和肥胖組(BMI≥28kg/m2)。受試者身高、體重根據“中華人民共和國衛生行業標準—成人體重測定”(WS/T 428-2013)測定。BMI=體重/身高2(kg/m2)。

1.2.3統計學分析計量資料采用SPSS21.0軟件分析，多組間比較采用單因素方差分析，相關性分析采用spearman相關，以P<0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 精液分析

與正常組相比，超重組、肥胖組不育男性前向運動精子率(PR)差異有統計學意義(P<0.05)，而肥胖組與超重組比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組對象精液常規參數分析比較

*與正常組相比#與超重組相比P<0.05

2.2 精漿微量元素水平

與正常組比較，超重組和肥胖組精漿Cd、Pb、Zn和Se水平差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組對象精漿微量元素含量比較

*與正常組相比P<0.05

2.3 相關性分析

精漿Cd、Pb、Fe和Zn水平與BMI呈顯著正相關(P<0.05)，Se水平與BMI呈顯著負相關(P<0.05)。精漿Zn與PR 具有負相關(P<0.05)；精漿Fe濃度與精液量負相關，與精子濃度呈正相關(P<0.05)。 見表3。

表3 精漿中微量元素與BMI、精液參數的相關性(相關系數)

*P<0.05

3 討論

近年來肥胖對男性生育力的影響受到廣泛關注。大量研究顯示，肥胖可引起炎癥反應、氧化應激、內分泌失調、毒素保留和代謝改變，進而導致性功能障礙、精子發生受損、精液質量下降，甚至基因表達改變，從而降低男性生育能力[2-3]。2017年我國一項關于不孕夫婦中2384例男性的回顧性研究顯示，超重和肥胖者的精液質量(精子總數、精子濃度、活動精子、A型活動精子相對量、前向運動精子(A + B級精子)較正常體重指數者低，即BMI對精液質量有負面影響[4]。本研究發現，肥胖、超重男性PR較BMI正常組顯著下降，且PR與BMI呈顯著負相關。

單純性肥胖者體內往往存在不同程度的微量元素失調。包括重金屬Cd、Pb在內的環境污染物有內分泌干擾特性，被認為是引發肥胖的危險因素。低水平重金屬暴露通常不會引起直接癥狀，即暴露與肥胖之間往往存在長時間的潛伏期，因此這些化學物質增加肥胖風險的途徑仍然存在爭議。一個令人信服的假說認為，在發育關鍵時期過多接觸破壞性化學物質會產生穩定的表觀遺傳改變，從而促進肥胖[5]。

必需微量元素Se與脂質代謝密切相關，能降低血清中甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、游離脂肪酸濃度，抑制TG和TC在肝臟中的生物合成，抑制脂肪細胞肥大和脂肪產生，并有抗氧化作用[6-7]。研究發現肥胖與體內Se水平降低或膳食Se攝入量下降有關[8]。

Zn與攝食行為有關，動物實驗研究發現，低Zn/高果糖攝入的大鼠體重明顯下降[9]。臨床研究發現肥胖兒童體內Zn水平與胰島素水平均升高[10]。最近的研究還發現，慢性補鋅組小鼠內臟脂肪組織重量和脂肪細胞大小增加，血清瘦素水平是對照組的2倍[11]。本研究顯示，超重和肥胖不育男性精漿中Cd、Pb、Zn水平升高、Se水平下降。Zn在精漿中的含量為血漿的100倍以上，且也存在于精子中，其生理意義受到廣泛關注，但精漿中Zn含量與精液質量之間的關系一直存在爭議。高濃度的Zn主要富集在前列腺中，前列腺分泌游離Zn和枸櫞酸鋅,射精時枸櫞酸鋅中的鋅離子與蛋白結合形成鋅結合蛋白[12]。Carpino等[13]發現單純性弱精子癥和少弱精子癥者精漿中鋅結合蛋白顯著低于正常者，但總Zn濃度沒有顯著差異。推測鋅結合蛋白可能對精子有益，游離的Zn離子升高可能對精子產生毒害作用。 Chimienti等[14]報道，精液中Zn水平過高與不育男性中精子活力減弱表現出相關性。很多研究發現弱精子癥者精漿Zn水平比對照組高，認為精液游離鋅有效抑制精子的酵解和氧化，從而降低精子活力[15-17]。本研究中測定的是精漿中總Zn水平與精子活力呈顯著負相關。因此，肥胖者精漿中失調的Zn對精子活力造成不利影響，進而導致肥胖者生育力下降。

Fe以金屬卟啉的形式存在于紅細胞中，起到氧運輸的功能，也以酶的形式存在于所有的人體細胞中，與生物氧化密切相關。Fe既存在于精子中，也存在于精漿中，其在生殖細胞中的作用可能與其在其他細胞中的功能類似，但Fe在精漿中的作用還沒有定論。Skandhan等[18]研究認為精漿中的Fe可能來自生殖道副性腺的活躍分泌。精漿中80%的轉鐵蛋白(Tf)是由睪丸支持細胞分泌，鐵螯合蛋白是由精囊分泌的。Papadimas等[19]發現無精癥精液中轉鐵蛋白和鐵螯合蛋白含量下降。謬鐘端等[20]認為Tf與精子濃度呈正相關。本研究雖然發現精漿Fe含量與精液質量顯著相關，但與精液質量的關系尚需要深入研究。

綜上所述，肥胖不育男性精漿中微量元素水平發生改變，這種改變會影響精液質量，進而降低男性生育力。