有氧運動對雄性SD大鼠精子質量參數的影響

劉龍

(鄭州大學體育學院，河南鄭州 450044)

有氧運動對雄性SD大鼠精子質量參數的影響

劉龍

(鄭州大學體育學院，河南鄭州 450044)

目的:分析不同強度有氧運動對雄性大鼠精子質量參數的影響，為提高精子質量提供合理運動方案。方法選用SPF級雄性SD大鼠40只，隨機分為安靜對照組(10只);低度有氧運動組(10只);中度有氧運動組(10只)，重度有氧運動組(10只)。各有氧運動組的大鼠分別在跑臺上進行不同強度的有氧運動，每天運動1小時，每周運動6天，共8周的跑臺訓練。實驗結束后測定各組大鼠的體重、睪丸和附睪重量及臟器系數;采用精子質量分析儀檢測各組大鼠的精子密度，活動率，畸形率及畸形指數。結果:經過8周不同強度有氧運動后，與對照組相比，低度、中度及重度有氧運動組的大鼠體重明顯降低(P＜0.05或P＜0.01)。有氧運動組的精子質量明顯提高，其中，中度有氧運動組的精子密度及活動率，與對照組相比，明顯升高(均P＜0.01)。重度有氧運動組的精子密度，與對照組相比，明顯提高(P＜0.01)。結論有氧運動能顯著改善雄性SD大鼠的精子質量，尤其是中度有氧運動，為合理選擇提高精子質量的運動方案提供理論依據。

有氧運動;精子活動率;精子畸形率;SD大鼠

近些年，不孕不育發生率逐年增加，已成為我國重要的醫學問題及社會問題，除了人們較為關注的女性因素，男性因素也不容忽視［1-2］。影響男性生殖的環節中，除了生殖系統激素的神經內分泌調節外，精子的活力和數量是決定生育的首要條件［3］。關于精子質量下降的報道有很多，有研究指出，缺乏體育活動及靜坐的生活方式是其重要的原因之一，而精子數量的增加與體育鍛煉的強度與時間有關［4］。因此，本研究建立雄性大鼠有氧運動模型，觀察不同強度有氧運動對大鼠精子質量參數的影響，為合理選擇提高精子質量的運動方案提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

選4周齡雄性清潔級(10只)Sprague-Dawley (SD)大鼠40只(由河南省實驗動物中心提供)，體重在60-70g之間。實驗動物經檢疫1周，無異常后標記并稱重，根據體重將SD大鼠隨機分為四組:安靜對照組(C組，10只);低度有氧運動組(L組，10只);中度有氧運動組(M組，10只);重度有氧運動組(H組，10只)。各有氧運動組的大鼠分別在跑臺上進行不同強度的有氧運動，根據Bedford［5］等研究報道:L組進行運動強度為30%VO2max，速度為10 m/min的低強度運動;M組進行運動強度為50%VO2max，速度為15 m/min的中等強度運動;H組進行70%VO2max，速度為20 m/min的高強度運動，每天運動1小時，每周運動6天，共8周的跑臺訓練。安靜對照組不運動常規飼養8周。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗動物處理

實驗8周結束后，稱重，麻醉脫臼處死(動物巴比妥鈉)。打開腹腔，剪斷睪丸和附睪，擦凈血跡，并剔除表面的脂肪和血管，眼科剪剝離出一側睪丸和附睪，立即稱重。(睪丸/附睪)臟器系數(%)=(睪丸/附睪)臟器濕重/動物體重(%)。

1.2.2 精子質量參數分析

①制備精子濾液:打開腹腔后，用眼科剪剝離出一側附睪尾，并剔除表面的脂肪和血管，擦凈血跡，將其放入預溫生理鹽水(2 ml)中，再用眼科剪盡量剪碎，并用吸管吹打數次，使附睪中的精子充分洗出，再加生理鹽水吹打混勻，并用四層擦鏡紙過濾其中的大組織，再加適量生理鹽水沖洗、過濾。將過濾后的懸液輕輕混勻。保證以上操作在37℃環境中進行。

②精子密度檢測:取1滴新鮮精子濾液滴于載玻片上，并蓋上蓋玻片，采用精子分析系統直接計數單側附睪每毫升懸液中精子數。

③精子活動率檢測:取1滴新鮮精子濾液滴于載玻片上，并蓋上蓋玻片，立即用精子分析系統進行觀察。將精子分為有活動和無活動的兩種，計算精子活動率。精子活動率(%)=活動精子數/(活動精子數+無活動精子數)×100%。保證整個操作在室溫24℃下進行，并在10 min內完成。

④精子畸形率及畸形指數分析:取新鮮精子濾液1滴滴于載玻片上，再加一滴生理鹽水稀釋并搖勻，室溫下自然晾干后用甲醇固定，然后用伊紅染色3 h，在光鏡(400×)下觀察精子形態。精子畸形表現為無鉤、卷尾、雙頭、大頭、雙尾及香蕉形。每個樣本檢測精子數500個，計算出精子畸形率。精子畸形率(%)=畸形精子數/(檢測精子總數)×100%。畸形指數(TZI)=缺陷總數/畸形精子數目。

1.3 統計學處理

軟件SPSS15.0進行統計分析。描述資料用(ˉx± s)表示。χ2檢驗進行精子活動率及畸形率的比較;組間比較采用單因素的方差分析(one-way ANOVA)。取檢驗水準為α=0.05。

2 結果

2.1 光鏡下正常和畸形精子形態

取制備的精子濾液一滴滴于載玻片上，甲醇干燥固定，用伊紅染色后，在光鏡(400×)下觀察正常和畸形精子的形態，如圖(1～4)。

圖(1～4)正常和畸形精子形態(400×)

圖2 卷尾精子形態

圖3 香蕉精子形態

圖4 無鉤精子形態

2.2 各有氧運動組SD大鼠體重、睪丸和附睪重量及其臟器系數

經過8周不同強度有氧運動后，與安靜對照組相比，各有氧運動組的大鼠體重，隨著有氧運動強度的加大而增高，差異有統計學意義(P＜0.05或P＜0.01)。各運動組的大鼠睪丸和附睪重量及其臟器系數差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表1。

2.3 各有氧運動組SD大鼠精子質量參數分析

經過8周不同強度有氧運動后，與安靜對照組相比，中度有氧運動組的精子密度和活動率顯著升高，差異有統計學意義(P＜0.01);高度有氧運動組的精子活動率顯著增高，差異有統計學意義(P＜0.01);各運動組的精子畸形率和畸形指數，差異無統計學意義(P＞0.05)(見表2)。

表1 各運動組的大鼠體重、睪丸和附睪重量及其臟器系數(n=10，ˉx±s)

表2 各運動組的大鼠精子質量參數

3 討論

關于精子質量下降的研究有很多，在西方國家主要表現為男性精子密度的降低，探討其原因可能與不良的生活方式有關，比如經常靜坐或缺乏體育鍛煉等［6］。美國生殖學會主席提出“運動是健康生活方式的一個綜合體，對生殖、性愛健康也有貢獻”。Jorgensen［7］等進行了4 867名男性的橫斷面研究，對不同運動方式的男性精子進行分析，以研究運動與精子質量之間的關系，結果顯示，經常鍛煉身體的男性精子質量較好。Gaskins［8］等指出，少靜坐看電視并積極參加體育活動與男性精子密度和精子總數的增加密切相關，健康的生活方式對提高生育期男生精子質量是有顯著效果的。目前在國內，男性精子質量下降造成的不育已不容忽視，而國內關于體育運動與精子質量的關系研究較少。因此，本研究建立了雄性大鼠有氧運動模型，觀察不同強度運動對精子質量參數的影響，為選擇適宜有氧運動方案提供理論依據。

經過8周不同強度的跑臺運動后，結果發現，各運動組的大鼠體重隨著運動強度的增加而降低，而睪丸和附睪重量及其臟器系數差異均無統計學意義。提示有氧運動能顯著減輕體重，而對生殖器官發育的水平影響不大。本實驗制備大鼠精子濾液涂片后，在精子質量分析以下檢測各質量參數，結果顯示，有氧運動能顯著改善大鼠精子質量，其中，中度有氧運動的精子密度及活動率明顯高于對照組，高度有氧運動組精子密度顯著高于對照組;有氧運動對大鼠精子的畸形率及畸形指數沒有影響。有日本學者對215名男性進行抽樣測試，隨機分為3組分別做高強度、中等強度和低強度的運動鍛煉，結果發現，中等強度運動組的男性精子能動性最強。在本研究結果中，同樣發現中度有氧運動組的大鼠精子密度及活性明顯優于低度及高度有氧運動組。Nicole［9］等建立了肥胖小鼠模型，觀察運動和飲食干預對小鼠謝陳代謝及精子機能的影響，研究結果發現，精子活力下降及畸形精子的形成與肥胖有關，而運動及飲食干預能逆轉精子機能的損傷。此結論在印證運動能提高精子質量的同時，提示飲食同運動聯合干預，可加強對機體新陳代謝及免疫力的提高。

大量研究報道指出，參加體育鍛煉與人體健康之間有著密切關系，其可顯著降低肥胖、糖尿病及心血管疾病的發病風險［10］。肥胖被認為是影響精子功能的重要危險因素之一［11］，體育鍛煉可在控制體重的同時，可提高身體素質，增強免疫力，從而在身體機能上調控內在變化。本研究結果證實，中度以上有氧運動可改善睪丸生精環境，刺激精子更健康生成。因此，我們應當培養良好的生活方式，積極參加體育鍛煉，提高身體各項機能，以確保精子的質量。

［1］黃宇峰，許瑞吉.男性診斷學［M］.上海:第二軍醫大學出社，1999:67-74.

［2］謝剛，李偉娜.86例男性不育癥患者血清生殖激素觀察［J］.中國煤炭工業醫學雜志，2004，7(5):429.

［3］僧雪雁，張富青，劉毅，袁路.生殖激素、精液與男性不孕不育的相關性［J］.2012，20(11):47-49.

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Effects of aerobic exercise on semen quality in male Sprague-Daw ley rats

LIU Long
(School of Physical Education，Zhengzhou University，Zhengzhou 450044，Henan，China)

Objective:To analyze the effect of different types of aerobic exercise on semen quality in male Sprague-Dawley(SD)rats，and thereby provide rational movement scheme to improve sperm quality.Methods:A total of 40 male SD rats were enrolled in the study.The study consisted of control group(n=10)，light aerobic exercise group(n=10)，moderate aerobic exercise group(n=10)and highly aerobic exercise group(n=10).The aerobic exercise group exercised for 8 weeks，6 times per week and the control group maintained their daily eating habits.Testis and epididymis and its organ coefficient were measured after the 8 weeks experiment.The sperm quality analyzer was used to test the sperm density，activity ratio，deformity rate and index of rats.Results:After 8 weeks＇aerobic exercise intervention，compared with the control group，the weight level was lighter in the aerobic exercise groups (P＜0.01).The level of sperm density and activity ratio was significantly enhanced in moderate aerobic exercise group(P＜0.01)，moreover，the level of sperm activity ratio was significantly enhanced in highly aerobic exercise group(P＜0.01).Conclusion:The aerobic exercise was effective in improving sperm quality of rats，particularly in moderate aerobic exercise group，which can provide scientific basis for improving sperm quality.

aerobic exercise;sperm activity;sperm malformation rate;SD rat

G804.7

:A

:1009-9840(2015)02-0094-04

2014-10-12

劉龍(1976- )，男，在讀博士，講師，研究方向運動科學與體育教學。