高血糖對不育男性精液質量的影響及相關性分析*

吳 霞，劉 雯，楊斯桀，高 選

山東大學生殖醫學研究中心(山東大學附屬生殖醫院),山東濟南 250012/生殖內分泌教育部重點實驗室(山東大學),山東濟南 250012/山東省生殖醫學重點實驗室,山東濟南 250012/山東省生殖健康臨床醫學研究中心,山東濟南 250012/山東省生殖健康技術創新中心/國家輔助生殖與優生工程技術研究中心醫學檢驗科，山東濟南 250001

糖尿病(DM)是以慢性高血糖為主要特征的代謝性疾病，疾病的后期，可能會出現腎臟功能下降、視網膜病變、心血管問題、DM足及男性不育等問題[1]。有研究顯示，全世界DM患者約4.25億，中國患者約占1.2億[2]。隨著的人們生存環境改變、生活壓力增加、遺傳因素、代謝因素等影響，男性精液參數呈下降趨勢。精子濃度和正常形態精子百分率分別從2001年的68×106/mL和31.8%下降至2015年的47×106/mL和10.8%。此外，合格捐精者的比例從2001年的55.78%下降至2015年的17.80%[3]。隨著男性精液質量的不斷下降，以及男性DM患者數量的不斷增加和趨向低齡化，生育問題越來越被重視，有報道顯示由DM造成的精液質量下降是影響生育問題非常重要的原因[4]。精液的質量是男性優生優育的重要參考，但血糖對精液質量的影響機制目前尚不清楚，本研究通過分析血糖和不育男性精液質量的關系，為診治男性部分生育問題提供一些幫助。

1 資料與方法

1.1一般資料 本研究回顧性分析2019年在山東大學附屬生殖醫院就診的592例男性不育患者的臨床資料。根據我國2型DM防治指南(2010年版)診斷標準。本研究按空腹血糖水平分組。納入標準：診斷為不育癥者。排除標準：(1)無法取得精液標本者；(2)合并其他男性生殖系統疾病者；(3)有家族遺傳病史者；(4)染色體異常者；(5)從事影響精液質量的高危職業者。本研究征得了所有患者知情同意并經醫院倫理委員會討論通過。

1.2儀器與試劑

1.2.1儀器 西班牙SCA計算機輔助精子分析儀；Olympus BX43光學顯微鏡；美國Tecan Sunrise酶標儀；德國Eppendof mini plus離心機；羅氏Cobas e601型電化學發光全自動免疫分析儀。

1.2.2試劑 蘇木素(Harris)染液、橘黃G染液、EA50染液、50%乙醇、80%乙醇、95%乙醇、無水乙醇、0.5%～1%鹽酸乙醇、精子頂體酶活性定量檢測試劑盒、葡萄糖檢測試劑盒。

1.3方法

1.3.1精液常規分析 嚴格按《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊》第5版[5]的精液分析流程，患者禁欲2～7 d，留取一次射精的全部精液標本，采集后立即放入37 ℃恒溫水浴箱，60 min內采用精子分析儀進行精液常規分析，記錄每位患者的年齡、禁欲天數、精液體積、精子濃度、活動精子總數、精子總數、前向運動精子總數、精子活動率。

1.3.2正常形態精子比例 精子形態學分析采用拉薄技術涂片，采用改良巴氏法染色，每張涂片油鏡下至少評估200個完整精子，計算正常形態精子所占比例。

1.3.3精子頂體酶活性定量 使用精子頂體酶活性定量檢測試劑盒(改良Kenndy法，深圳華康生物醫學工程有限公司)進行檢測。

1.3.4空腹血糖 使用全自動免疫分析儀，配套葡萄糖檢測試劑，采用己糖激酶法檢測空腹血糖水平。

2 結 果

2.1研究對象一般情況比較 592例患者空腹血糖檢測結果顯示，血糖≤6.1 mmol/L 234例(正常組)，6.1 mmol/L<血糖≤7.0 mmol/L 226例[空腹血糖受損(IFG)組]和血糖>7.0 mmol/L 132例(DM組)。3組間血糖水平比較，差異均有統計學意義(P<0.01)，但年齡、禁欲時間比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 研究對象一般情況比較

2.23組精液質量比較 3組精子濃度、精子活動率、精子總數、活動精子總數、前向運動精子總數、正常形態精子百分率、精子頂體酶活性比較，差異均有統計學意義(P<0.01)，而精液體積比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 3組精液質量比較[M(P25,P75)]

續表2 3組精液質量比較[M(P25,P75)]

2.3血糖濃度與精液參數相關性分析 血糖濃度與精子濃度、精子活動率、精子總數、活動精子總數、前向運動精子總數、正常形態精子百分率、精子頂體酶活性定量均呈負相關(r=-0.203、-0.179、-0.226、-0.237、-0.228、-0.211、-0.087，P<0.05)。

3 討 論

不孕癥是世界上較嚴重的醫學問題之一，男性因素占所有不孕癥的40%～50%，全世界大約7%的男性受到不孕癥影響[6]。精液質量是衡量男性生育力水平的重要指標，近年來工作節奏的加快、心理壓力的增加及非健康飲食習慣等因素對生育力的影響已引起專業人士廣泛關注。如何改善生育力、提高精液質量已成為生殖醫學的重點研究方向[7]。精子由睪丸產生，在附睪內成熟，精漿主要由精囊腺、前列腺和尿道球腺分泌，精子和精漿共同組成精液。精子生成及排出體外受神經調節和內分泌調節，其中下丘腦-垂體-睪丸軸反饋調控系統在精子生成中起重要作用[8]。高血糖影響內分泌系統的任一環節都將影響精液質量，進而影響男性生育力。國外有研究顯示，DM使精液質量發生改變是男性生育能力降低的重要原因[9]。有報道發現DM組的精液量、精子總數、精子活率比正常組低[10]。馬婧等[4]發現，DM組精子濃度、精子總數低于正常組，且這2個精液參數與空腹血糖水平呈負相關。本研究所使用的數據均來自通過ISO15189認證的男科學實驗室，研究發現血糖正常組的精子濃度、精子活動率、精子總數、活動精子總數、前向運動精子總數、正常形態精子百分率均顯著高于IFG組和DM組，且血糖濃度與這些精液參數均呈負相關，與既往研究結果一致[3，9-10]。同時本研究結果顯示，血糖正常組、IFG組和DM組精液體積比較，差異無統計學意義(P>0.05)，這與GIALIOTIS等[11]的研究一致。有研究報道關于高血糖對精液常規方面的影響可能與以下幾個方面相關：(1)血糖升高會導致白細胞介素(IL)-17、IL-18細胞因子在精液中的異常表達從而降低精液質量[12]；(2)高血糖影響精子線粒體功能，進而影響精子活力，且射精后附睪張力減退或弛緩[13]；(3)高血糖還可通過慢性應激，影響附睪功能蛋白，尤其是睪丸和精囊組織中酪氨酸磷酸化蛋白的表達，導致精液質量低下[14]；(4)高血糖使不育患者下丘腦-垂體-性腺軸功能受損，DNA損傷增加，細胞途徑的調節功能受損和交感神經紊亂[15]。

目前，關于DM對不育患者精子頂體酶定量活性的影響及其相關機制的研究報道還較少。在受精過程中精子頂體酶充當重要角色，它能使精子穿過透明帶與卵子結合，還能使精子活力增強，精子頂體酶活性不足可造成男性不育問題。通過對精子頂體酶活性的定量檢測可直接反映精子質量，可作為衡量男性生育能力的重要指標[16-18]。但目前暫未發現關于血糖對精子頂體酶活性定量影響的具體機制。本研究發現血糖正常組的精子頂體酶活性顯著高于IFG組和DM組，且血糖濃度與精子頂體酶活性定量呈現負相關。有研究結果推測血糖影響精子頂體酶活性的可能原因有：(1)長期高血糖可以增加線粒體活性氧釋放進而損害生殖細胞，引起睪丸組織病變，影響頂體酶活性，進而損傷男性生殖功能[19]；(2)DM患者的精子DNA碎片率較高[20]，有研究顯示精子DNA改變可能影響頂體酶或酶原激活物合成，最終降低頂體酶活性[21]，但具體機制尚無定論。關于高血糖對精子頂體酶活性定量影響的具體機制，還需進一步深入研究。

綜上所述，DM影響男性生殖功能可能表現為精子濃度、精子總數、精子活動率、正常形態精子百分率及精子頂體酶活性定量的降低。高血糖可損傷男性生殖系統導致男性精液質量下降，是導致不育的一個重要原因。故臨床上若發現血糖高于正常值的男性患者，應及時進行干預治療，將血糖控制在正常范圍內，減少高血糖對精液質量的影響，改善男性生育能力。