精子DNA損傷在男性不育癥中的研究進(jìn)展

婁 變，丁宇茹，陸智恩，曹增輝，王程萍，王曉軍

（烏魯木齊市婦幼保健院新疆人類精子庫，新疆 烏魯木齊 830000）

男性不育癥發(fā)生的病因較多且復(fù)雜，以往臨床將該病的病因主要概括為精索靜脈曲張、精子成活率及泌尿系感染，所以精液分析是診斷男性不育癥最重要的檢查指標(biāo)，通過了解精子實(shí)際的數(shù)量、精液的濃度、精子成活率以及精子形態(tài)等，判定男性的生育能力，但近年來，世界衛(wèi)生組織提出，單純分析精液來判斷男性不育比較片面，這是因?yàn)榫簳欢喾N因素所影響，最終影響到男性不育癥診斷結(jié)果，同時提出精子DNA損傷可以作為男性不育癥診斷的一項(xiàng)新指標(biāo)。

1 男性精子DNA損傷機(jī)制分析

1.1 生精過程中發(fā)生細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡也就是說細(xì)胞以程序性的方式逐步死亡，精子在生成時，凋亡的作用是將精子的增殖管控在一個正常的水平上，使得精子生成后的數(shù)量、形態(tài)以及功能都保持平衡，如果在這個過程當(dāng)中細(xì)胞出現(xiàn)了不正常凋亡的情況，使得DNA已經(jīng)受損的精子不能被清除，那么DNA受損精子的數(shù)量會越來越多，甚至?xí)?shù)量會超過成熟精子，精子的質(zhì)量就會大幅度降低，使得受精出現(xiàn)障礙，或者胚胎發(fā)育異常的情況。一般來說，細(xì)胞凋亡都是由生殖細(xì)胞表面上存在的一種凋亡蛋白Fas與其Fas受體一起進(jìn)行調(diào)控的，也就是說男性不育癥患者的Fas蛋白表達(dá)水平會上升，這就表明細(xì)胞發(fā)生異常凋亡后，就會導(dǎo)致DNA受損精子不能準(zhǔn)確及時的被清除，那么男性的精子質(zhì)量就會下降，出精弱、精少問題，嚴(yán)重者甚至直接無精，成為男性不能生育主要原因[1-2]。

1.2 包裝過程中染色質(zhì)發(fā)生異常

精子在生成時，其染色質(zhì)當(dāng)中的核蛋白會轉(zhuǎn)變成為組蛋白，然后過渡蛋白再成為魚精蛋白，使其染色質(zhì)更加緊密的濃縮，這樣精子能生長成正常的形態(tài)，精子的DNA也才能完整，如果組蛋白、過渡蛋白、魚精蛋白在轉(zhuǎn)化的過程中發(fā)生障礙，魚精蛋白出現(xiàn)了缺陷或者是功能不全，那么組蛋白、過渡蛋白就會進(jìn)入異常增加狀態(tài)，魚精蛋白則會越來越少，此時精子本身的染色質(zhì)濃縮度也會隨之下降，增加外界干擾風(fēng)險，使DNA精子損傷加重，造成不育癥[3]。

1.3 運(yùn)輸過程中受到氧自由基影響

自由基是氧化反應(yīng)生成的一種物質(zhì)，其中的氧自由基臨床又稱為活性氧（ROS），是人類機(jī)體的一種生理現(xiàn)象，精子DNA對氧自由基的敏感度非常高，而精漿當(dāng)中在量的抗氧化劑承擔(dān)著防止精子DNA氧化損傷的作用，兩種是一種動態(tài)性平衡，如果這種平衡失調(diào)，ROS量顯著高于精漿本身的抗氧化能力或是精漿原有的抗氧化功能變?nèi)酰敲碦OS就會發(fā)生聚集，開始對精子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，對其DNA產(chǎn)生損害，而精子的DNA一旦受損，又會被ROS加倍攻擊，兩者會成為惡性循環(huán)的關(guān)系，精子的DNA損傷也會進(jìn)一步加重，畸形精子量越來越多，最后導(dǎo)致男性不能生育。另外，ROS自身的濃度，和男性的精子DNA損傷也有一定的相關(guān)性，濃度的ROS可以促進(jìn)精子受精，但如果ROS濃度過高則會誘導(dǎo)精子DNA損傷，使精子DNA結(jié)構(gòu)完整性被破壞[4]。

2 男性精子DNA損傷病因分析

2.1 吸煙

吸煙和男性的生殖能力有著密切的相關(guān)性，不僅會影響其精液的質(zhì)量，對于精子DNA結(jié)構(gòu)的完整性也有著直接的影響。相關(guān)臨床研究提出，吸煙男性其精子DNA損傷的程度與非吸煙男性相比明顯更高，這可能是因?yàn)槲鼰熣咂渚寒?dāng)中的氧自由基含量持續(xù)增多，導(dǎo)致其抗氧化能力降低。

2.2 空氣污染

近年來，隨著我國工業(yè)化發(fā)展速度的不斷加快，空氣污染也越來越嚴(yán)重，這對于男性的生育能力也有極大的影響。有研究檢測了長時間生活于嚴(yán)重和輕微環(huán)境污染區(qū)的年輕男性的精子DNA損傷情況，結(jié)果發(fā)生嚴(yán)重污染區(qū)男性的精子DNA損傷程度明顯更高，原因可能是環(huán)境污染區(qū)存在過量的多環(huán)芳烴（PAH）微粒，導(dǎo)致男性細(xì)胞DNA發(fā)生突變[5]。

2.3 生殖系統(tǒng)病變

生殖系統(tǒng)方面的疾病，多指的是精索靜脈曲張、睪丸受到創(chuàng)傷或者是發(fā)生扭轉(zhuǎn)、睪丸存在腫瘤，還有泌尿系統(tǒng)發(fā)生感染，當(dāng)中的精索靜脈曲張患者，其精子DNA損傷與正常人相比明顯更高，且患者精漿中的活性氧（ROS）濃度越高損傷程度越嚴(yán)重。隱睪與急性睪丸創(chuàng)傷、扭轉(zhuǎn)則會降低男性生精功能，有研究提出，高溫可以提升精子組蛋白和魚精蛋白比例，使精子DNA損傷加劇，所以長時間駕車、熱水浴以及久坐于電腦前久坐都會使陰囊溫度升高，增加精子DNA損傷風(fēng)險；必尿系統(tǒng)炎癥則會增加精液內(nèi)的白細(xì)胞數(shù)量，增強(qiáng)其氧化反應(yīng)，最終破壞精子DNA結(jié)構(gòu)的完整性[6]。

3 精子DNA損傷和男性不育的關(guān)系

最近這幾年，國內(nèi)的男性不育癥發(fā)病率越來越高，臨床在男性不育癥方面的研究越來越深入，臨床關(guān)于精子DNA損傷的研究越來越多，已經(jīng)讓其成為了男性不育癥研究中的熱點(diǎn)內(nèi)容。在研究指出，精子DNA的損傷與氧化應(yīng)激呈現(xiàn)為正向關(guān)系，而與胚胎質(zhì)量的好壞、受精率則是負(fù)相關(guān)關(guān)系，此外，染色質(zhì)包裝時頂體酶活性對受孕率也有著直接的影響。相關(guān)研究顯示，特發(fā)性不育癥當(dāng)中有20%的患者，都存在不同程度的精子DNA損傷，其影響到了男性在生育能力方面的多個環(huán)節(jié)，如受精、著床以及胚胎的存活等，故此，精子DNA損傷已經(jīng)逐步成為男性生育能力預(yù)測的新型的指標(biāo)[7-8]。

4 結(jié)束語

綜上所述，精子DNA損傷是引發(fā)男性不育癥的一個重要因素，雖然目前臨床還研究出一套標(biāo)準(zhǔn)且簡單易行的精子DNA損傷篩查方式，但仍然可以通過多種不同方法進(jìn)行精子DNA損傷檢查，通過其損傷程度對男性的生育能力進(jìn)行評估，并找到損傷的原因，為患者制定科學(xué)、有效的治療措施，提高患者的生育能力，為廣大的男性不育患者帶來希望。