干擾素-γ、白細胞介素-21水平與男性特發性不育癥患者精液質量的相關性

石國西，翟俊英，鈕紅麗

(南陽市第一人民醫院 生殖醫學科，河南 南陽 473000)

世界衛生組織的相關調查發現，存在生育障礙的夫婦中，50%是因男性生殖能力異常所致[1]。而男性不育的病因較多，如惡性腫瘤、生活習慣、內分泌紊亂等，但仍有40%～50%的男性不育癥患者病因不明確，導致其臨床治療有效展開較為困難[2]。目前，臨床通過評估精液質量評價男性生殖健康，同時精液質量也是男性不育癥診療及觀察療效的重要參考依據。因此，觀察男性特發性不育癥患者精液質量對其臨床治療工作的開展具有積極的意義。研究發現，細胞因子在精子的發育、成熟、受精能力等方面均具有重要的作用[3]。干擾素-γ(interferon-gamma，IFN-γ)是Th1型細胞因子，其水平的變化可提示細胞的免疫功能變化；白細胞介素-21(interleukin-21，IL-21)屬于炎癥因子，可結合IL-21受體通過JAK/STAT信號通路刺激T淋巴細胞增殖，調節免疫平衡，活化免疫細胞[4]。而既往研究發現，細胞免疫功能紊亂是男性不育癥較為重要的發病機制，可影響患者的精液質量[5]。因而，本研究通過觀察男性特發性不育癥患者的精漿IFN-γ、IL-21水平，并分析兩指標與患者精液質量的關系，以此為疾病的臨床診療情況提供更多的參考依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象采用前瞻性隊列研究，將南陽市第一人民醫院生殖醫學科2021年1月至2022年6月接診的男性特發性不育癥患者作為本次研究對象。(1)納入標準：①特發性不育癥符合第9版《外科學》[2]中相關標準，婚后同居1 a，未采取避孕措施且性生活規律，男方因素導致的無法懷孕；②年齡22～39歲；③可正常手淫取精；④激素水平正常。(2)排除標準：①因性發育異常、生殖道畸形等導致無法正常進行陰道內射精；②存在染色體異常；③近3個月內服用治療不育藥物、抗癲癇藥物、抗腫瘤藥物、糖皮質激素等；④具有不良生活習慣，如吸煙、酗酒；⑤存在附睪炎、睪丸炎、精索靜脈曲張等疾??；⑥長期放射線、危險化學品接觸史；⑦合并嚴重心腦血管、造血系統疾?。虎啻嬖诼?、急性感染性疾??；⑨存在男性不育癥家族史。(3)剔除及脫落標準：研究期間因各種原因退出本次研究。進行研究前告知患者，且患者簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1一般資料收集方法 于患者就診時，自制一般資料調查表，統計患者一般人口學資料。包括年齡、不育年限、體質量指數(body mass index，BMI)等。

1.2.2標本采集及精液常規檢查 患者檢查前常規禁欲2～7 d，于取精室進行手淫法取精液，射入一干凈的廣口塑料容器中，放置于37 ℃恒溫箱，待精液完全液化后，應用CASA系統(精子分析軟件)(湖南創懷醫療科技有限公司，MSQA-900P型)在相差光學顯微鏡輔助下評估精液常規參數，包括精子濃度、前向運動精子比率、精子活動率、畸形精子率等。

1.2.3精漿生化檢查及IFN-γ、IL-21水平檢查方法 精液3 000 r·min-1離心10 min后取上層精漿，保存于-20 ℃環境中待檢測。采用吲哚法測定果糖，試劑盒選自濟南百博生物；采用酶法測定中性α-葡糖苷酶(neutral alpha glucosidase，NAG)，試劑盒選自安徽安科生物；采用酶聯免疫吸附法測定IFN-γ、IL-21水平，試劑盒選自上海酶聯生物。

1.2.4精液質量評估及分組方法 參照第5版《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊》[6]的標準，根據精液常規檢查情況評估患者精液質量，精子濃度<15×106mL-1則為少精子癥，并納入少精子癥組；前向運動精子比率<32%則為弱精子癥，并納入弱精子癥組；畸形精子比率>96%則為畸形精子癥，并納入畸形精子癥。

2 結果

2.1 一般資料共納入107例男性特發性不育癥患者，研究期間2例主動退出研究，最終105例患者納入本次研究。105例患者年齡22～39歲，平均(30.81±2.99)歲；不育年限2～4 a，中位不育年限3 a；BMI為16.85～28.73 kg·m-2，平均(22.67±2.09)kg·m-2。105例患者中，39例少精子癥，44例弱精子癥，22例畸形精子癥。

2.2 各組相關參數3組精子濃度、前向運動精子比率、精子活動率、精子畸形率、精漿果糖、精漿NAG、精漿IFN-γ、精漿IL-21比較，差異有統計學意義(P<0.05)；3組其他資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 各組相關參數比較

2.3 精漿IFN-γ、IL-21水平與男性特發性不育癥患者精液質量的關系雙變量Pearson直線相關性檢驗顯示，精漿IFN-γ與精子濃度、精子活動率呈負相關(r<0，P<0.05)；精漿IL-21與前向運動精子比率、精子活動率呈負相關(r<0，P<0.05)；精漿IFN-γ、IL-21與精漿NAG均呈正相關(r>0，P<0.05)。見表2。

表2 精漿IFN-γ、IL-21水平與男性特發性不育癥患者精液質量的關系(r)

3 討論

免疫機制在男性不育癥中發揮重要的作用，在正常情況下Th1/Th2處于動態平衡之中，當二者失衡，可導致免疫功能紊亂；而正常情況下，血睪屏障隔絕精子與免疫系統，當不明原因導致屏障遭到破壞時，精子作為獨特的抗原可與免疫系統相接觸，導致精漿中的免疫功能紊亂，可造成精子生成障礙，影響精子質量[7]。因此，臨床研究男性特發性不育癥時可從該機制出發，通過觀察相關指標來評估患者的精液質量，以此提示臨床診療、預后情況等。

本研究觀察精漿中IFN-γ與男性特發性不育癥患者的精液質量關系時發現，精漿IFN-γ與精子的活力呈負相關，提示了精漿IFN-γ過表達可影響精子的濃度與活動力。IFN-γ在男性生殖系統內可作為細胞內信號，調節生殖細胞的生長、分化，且IFN-γ可促使精子出現過脂質氧化反應，分泌大量具有細胞毒性的活性氧，從而對精子的濃度與活動能力產生不利的影響[8]。王海旭等[9]研究發現，特發性少弱精子癥患者的精子濃度越低則精漿IFN-γ水平越高。因精漿IFN-γ過表達導致Th1/Th2失衡，并分泌大量的Th1/Th2細胞因子，大量白細胞可透過受損的血睪屏障，損害睪丸的環境，進而降低精子數量。但是精漿中IFN-γ來源有時不明確，其具體的關系仍需探討。另有研究發現，精子的DNA損傷與免疫功能缺陷、炎癥感染、精索靜脈曲張、不良環境等有關[10]。但本研究設置了較為嚴格的入選標準，導致本研究結果顯示精漿中IFN-γ與精子畸形不相關，具體的原因尚不明確，需深入研究。

本研究探討精漿中IL-21與男性特發性不育癥患者的精液質量關系時，發現精漿中IL-21與精子活力呈負相關。IL-21主要是由多種活化的CD4+T、自然殺傷細胞分泌產生的細胞因子，可通過增強CD8+T細胞的活化、增殖等功能調節毒性細胞的T淋巴細胞的分化[11]。目前，臨床鮮少研究精漿IL-21與男性不育癥的關系，但該指標屬于免疫系統調控因子，而IL-21過表達可導致免疫系統失衡，釋放大量的細胞因子，促使精液的成分發生變化，損害睪丸的微環境，減低精子獲能有關物質，進而影響精子的活力。此外，Th17能夠自分泌產生IL-21，而Th17與炎癥、免疫功能、感染等密切相關[12]。炎癥、感染可導致附性腺分泌功能紊亂、誘發自身免疫、局部氧化應激等，對精子膜和DNA造成破壞，導致精液參數改變、精子功能下降等，影響精液質量。但本研究中發現，IL-21與精子畸形無相關性，可能是本研究排除炎癥、感染等疾病，也可能與精漿中IL-21來源不明有關。

另外，本研究還發現，精漿中NAG與精漿IFN-γ、IL-21呈正相關，再次提示了精漿IFN-γ、IL-21與男性特發性不育癥患者的精液質量存在一定的關系。NAG屬于精漿常見指標，臨床相關研究已證實，NAG與精子的活力、精子的形態有關，當NAG低于正常范圍時，可導致精子活力下降、精子形態表現為畸形[13-14]。另外，精漿中的果糖含量與附睪的功能相關，是精子的主要能量來源，有研究指出，精漿中的果糖含量與精子的密度有關[15]。但本研究發現，精漿IFN-γ、IL-21與精漿中的果糖含量無關，故需進行多中心、大范圍的探討。

綜上所述，精漿IFN-γ、IL-21與男性特發性不育癥患者的精液質量密切相關。但因本研究對象入選標準相對嚴格，排除了炎癥、感染等因素，導致精漿IFN-γ、IL-21與部分精液質量的相關指標無相關性，未來還需進行深入探討。