MTHFB C677T基因、血清同型半胱氨酸與特發性男性不育癥的關系研究

邵麗佳 朱德勝 陳偉 沈利洪

隨著人類基因組計劃順利完成及男科學研究迅速發展，與特發性男性不育癥相關的基因逐步被發現，其中亞甲基四氫葉酸還原酶（MTHFR）基因677位點的單核苷酸突變與男性不育的發生有關[1-4]，該過程可能是由于MTHFR基因位點突變導致高同型半胱氨酸（Hcy）血癥，從而導致男性不育[5]。但MTHFR基因與血清Hcy水平之間的關系目前尚缺乏驗證，且高Hcy血癥與男性不育之間的關系尚存在爭議。基于此，本研究通過檢測特發性男性不育癥患者MTHFR C677T基因型和血清Hcy水平，分析MTHFR C677T基因多態性、血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系，現報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2017年4月至2018年9月本院收治的特發性男性不育癥患者167例，設為病例組，納入標準：年齡20～39歲，夫婦婚后同居至少1年、正常性生活未避孕未育、排除女方不孕，無特殊既往史和家族史；排除染色體核型異常，Y染色體無精癥因子區微缺失，精索靜脈曲張，隱睪，附睪損傷，阻塞性無精癥，生殖系統感染。另擇同期來院體檢，有正常生育史且身體健康者65例，設為對照組，納入標準：年齡20～39歲，至少生育過1個孩子，身體健康，無特殊既往史和家族史；排除通過輔助生殖技術生育子女者。病例組患者年齡20～39（29.4±3.1）歲，對照組受檢者年齡 21～39（28.8±2.8）歲，兩組年齡比較差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究經金華市中心醫院醫學倫理委員會批準，且所有受檢者知情同意。

1.2 方法

1.2.1 精液質量分析 依據WHO第五版《人類精液檢查與處理實驗室檢查手冊》，采用CASA計算機輔助精子分析系統，對病例組患者行精液質量分析。精液質量評價指標包括精子總數、精子活力和精子形態，其中精子總數≤39×106/每次射精為精子總數異常，前向精子運動率≤32%為精子活力異常，正常形態精子≤4%為精子形態異常。根據精液質量將特發性男性不育癥分為8個亞型：精液質量正常型，僅精子總數異常為少精子癥，僅精子活力異常為弱精子癥，僅精子形態異常為畸精子癥，精子總數和精子活力異常為少弱精子癥，精子總數和精子形態異常為少畸精子癥，精子活力和精子形態異常為弱畸精子癥，精子總數、精子活力及精子形態均異常為少弱畸精子癥。

1.2.2MTHFR C677T基因型檢測 采用RT-PCR法。抽取病例組患者與對照組受檢者2 ml全血至EDTA抗凝試管中，充分混勻后使用北京天根生化科技有限公司生產的TIANamp Genomic DNA Kit試劑盒抽提全血DNA。使用上海之江生物有限公司生產的MTHFR C677TMutation Real Time PCR Kit試劑盒進行MTHFR C677T基因多態性檢測。制作反應體系為40μl。循環參數：37℃ 2min，94℃ 2min，循環 1 次；93℃10s，62℃40s，循環30次。4℃終止。信號收集在62℃。熒光檢測通道為FAM和VIC。FAM通道陰性、VIC通道陽性為野生型（CC型），FAM通道和VIC通道均陽性為突變雜合子（CT型），FAM通道陽性、VIC通道陰性為突變純合子（TT型）。

1.2.3 血清Hcy水平檢測 抽取病例組患者與對照組受檢者空腹靜脈血2ml，用促凝真空管留置靜脈血標本，血液凝固后以3 500 r/min離心，使用奧林帕斯AU 5400生化全自動分析儀檢測血清Hcy水平。血清Hcy水平≤15μmol/L定義為正常Hcy，血清Hcy水平＞15μmol/L定義為高Hcy血癥。

1.3 觀察指標 （1）觀察病例組患者精液質量分析結果；（2）比較兩組對象MTHFR C677T基因型；（3）比較兩組血清Hcy水平；（4）比較不同MTHFR C677T基因型的兩組血清Hcy水平；（5）單因素分析MTHFR C677T基因型與特發性男性不育癥的關系；（6）單因素分析血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系；（7）多因素分析MTHFR C677T基因型、血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系。

1.4 統計學處理 應用SPSS 21.0統計軟件；正態分布的計量資料以表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；非正態分布的計量資料以M（P25，P75）表示，多組間比較用Kruskal-WallisH秩和檢驗，兩組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗，組內同一指標比較用Mann-WhitneyU檢驗。計數資料以頻數和構成比表示，兩組比較采用χ2檢驗，組內同一指標兩兩比較采用Bonferroni方法進行多重檢驗校正；采用logistic回歸分析MTHFR C677T基因型、血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病例組患者精液質量分析結果 見表1。

表1 病例組患者精液質量分析結果[例（%）]

由表1可見，病例組患者中精液質量正常型13例、少精子癥2例、弱精子癥37例、畸精子癥15例、少弱精子癥14例、少畸精子癥3例、弱畸精子癥62例、少弱畸精子癥21例。

2.2 兩組對象MTHFR C677T基因型比較 見表2。

表2 兩組對象MTHFR C677T基因型比較[例（%）]

由表2可見，兩組對象MTHFR C677T基因型分布情況存在統計學差異（P＜0.05），病例組患者TT基因型比例高于對照組。兩組對象MTHFR C677T基因的等位基因分布情況存在統計學差異（P＜0.05），病例組患者T等位基因頻率高于對照組。

2.3 兩組對象血清Hcy水平比較 病例組患者血清Hcy 水平為 13.8（10.4，18.4）μmol/L，對照組受檢者血清Hcy 水平為 11.1（9.9，12.4）μmol/L。兩組對象血清 Hcy水平比較差異有統計學意義（P＜0.05），病例組患者血清Hcy水平高于對照組受檢者。

2.4 不同MTHFR C677T基因型的兩組對象血清Hcy水平比較 見表3。

表3 不同MTHFR C677T基因型的兩組對象血清Hcy水平比較（μmol/L）

由表3可見，不同MTHFR C677T基因型的對照組受檢者間血清Hcy水平比較差異無統計學意義（P＞0.05）。不同MTHFR C677T基因型的病例組患者血清Hcy水平比較差異有統計學意義（P＜0.05），不同基因型患者血清Hcy水平兩兩比較，TT基因型的病例組患者血清Hcy水平高于CC基因型的病例組患者，且差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.5MTHFR C677T基因型與特發性男性不育癥的關系分析 見表4。

表4 MTHFR C677T基因型與特發性男性不育癥的關系分析

由表4可見，CT基因型的研究對象（包括病例組患者與對照組受檢者）患特發性男性不育癥的風險是CC基因型的1.46倍，但這一關系無統計學意義（95%CI:0.78～2.74，P＞0.05），而 TT基因型的研究對象患特發性男性不育癥的風險是CC基因型的3.63倍（95%CI：1.45～9.06，P＜0.05）。

2.6 血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系分析見表5。

表5 血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系分析

由表5可見，高Hcy血癥者患特發性男性不育癥的風險是非高Hcy血癥者的24.46倍（95%CI：5.79～103.31，P＜0.05）。

2.7MTHFR C677T基因型、血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系分析 見表6。

表6 MTHFR C677T基因型、血清Hcy水平與特發性男性不育癥的關系分析

由表6可見，CT、TT基因型研究對象與CC基因型相比，其特發性男性不育癥的患病風險增加，但無統計學意義（均P＞0.05）；高Hcy血癥仍然是特發性男性不育癥患病風險增大的危險因素，OR=22.38（95%CI：5.27～95.128，P＜0.05）。

3 討論

MTHFR是一種黃素依賴酶，相對分子量為74.5kD，在機體中主要介導5,10-亞甲基四氫葉酸轉變成5-甲基四氫葉酸，后者在DNA和蛋白質甲基化的甲基供體S-腺苷甲硫氨酸的形成過程中發揮關鍵作用[6]。目前，人類基因組研究已發現MTHFR基因存在多個多態性位點，其中MTHFR C677T為CC型、CT型和TT型，MTHFR的酶活性依次下降[7-8]。

Hcy是一種含硫氨基酸，可在N5-甲基四氫葉酸轉甲基酶及其輔酶維生素B12的作用下生成蛋氨酸，也可在胱硫醚-β-合成酶的催化下生成半胱氨酸。Hcy再甲基化時由5-甲基四氫葉酸提供甲基，而MTHFR正是介導5,10-亞甲基四氫葉酸轉變成5-甲基四氫葉酸的關鍵酶。

據中國、德國、印度等多個國家的研究發現，MTHFR C677T位點的單核苷酸多態性與當地人群的男性不育發生存在關系[1-4]。有學者提出，MTHFR C677T位點的突變導致MTHFR基因出現異常，可能引起血液中Hcy的堆積形成高Hcy血癥，高Hcy血癥會導致男性不育[5]。本研究結果顯示，病例組患者TT基因型比例高于對照組，且病例組患者T等位基因頻率高于對照組。這說明T等位基因可能是特發性男性不育癥的危險等位基因，這一結果與既往研究結果相符[9-10]。

血清Hcy水平與特發性男性不育癥之間的關系尚無定論。趙銘佳等[11]的研究發現血清Hcy水平與男性精液量、精子濃度和精子活力均無關系，但戈一峰等[12]、何海洪等[13]的研究提示血清Hcy水平與精子濃度、精子活力均呈負相關。本研究結果顯示，病例組患者血清Hcy水平高于對照組受檢者。

本研究中，不同MTHFR C677T基因型的對照組受檢者間血清Hcy水平比較差異無統計學意義。將MTHFR C677T基因、血清Hcy水平分別與特發性男性不育進行單因素logistic回歸分析，結果分別肯定了這兩個因素與疾病的關聯，但是在多因素logistic回歸分析中，高Hcy血癥仍然是特發性男性不育癥患病的危險因素，而MTHFR C677T基因與患病之間的關系沒有統計學意義。這些結果提示，MTHFR C677T基因對血清Hcy水平的影響可能很有限，血清Hcy水平可能受多種因素調節，而真正影響特發性男性不育癥的因素更可能是多種因素導致的高Hcy血癥，而非MTHFR C677T基因多態性。即血清Hcy水平可能是獨立于MTHFR C677T基因的影響特發性男性不育癥的因素，且高Hcy血癥者的特發性男性不育癥患病風險是非高Hcy血癥者的22.38倍。

血清Hcy水平影響特發性男性不育癥發生的機制可能是體內高Hcy可抑制谷胱甘肽合成，谷胱甘肽為活性氧的清除物質，當谷胱甘肽減少時，精液中活性氧產生與清除的動態平衡被破壞，造成精子生成減少、精子DNA損傷等，最終導致精液質量降低[14]；此外高Hcy血癥可能引起睪丸中的血管過早發生動脈硬化，影響睪丸的血液供應，導致生精功能障礙[15]。

綜上所述，MTHFR C677T基因的T等位基因、高Hcy血癥均是特發性男性不育癥發病的危險因素，而血清Hcy水平可能是獨立于MTHFR C677T基因的影響特發性男性不育癥發病的因素。在常規生育前體檢、不育男性檢查中增加血清Hcy水平檢測可能對特發性男性不育癥的病因發現和治療、實現優生優育有重要的現實意義。