精子形態學與動力學參數間的相關性研究*

陳鋼鑫 楊永青 曾凡湘 康躍凡**

1. 福建省婦幼保健院，福建醫科大學附屬醫院輔助生殖研究室（福州 350001）；2. 福建醫科大學附屬漳州市醫院

近年來由于環境污染加劇、社會壓力增大、生活節奏增快等原因，男性的生育能力日趨下降[1,2]。對男性不孕不育的診斷已經不能僅僅依靠常規的精子動力學檢查來完成了，精子形態學的分析被越來越受到重視。有研究[3,4]表明精子的正常形態率與男性的生育能力存在一定的相關性。精子形態學參數與精子動力學參數是否存在著相關性、精子形態學的異常是否會造成其動力學參數的改變等問題較少研究。目前這些問題的研究大多還采用《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊》（第4版）的精液評價標準進行，有些相關研究也只是小樣本的研究[5-7]。

資料與方法

一、資料

選擇2014年至2017年福建省婦幼保健院生殖中心做出的精子動力學和形態學檢查結果4336例。其中精子動力學參數包括精子濃度，前向運動精子百分率（PR%），非前向運動精子百分率（NP%），精子總活力；精子形態學參數包括正常精子形態率，精子頭、頸部和中段、尾部畸形率。

二、方法

1. 標本采集：患者禁欲3～7d，手淫法取精，標本置于一次性干燥滅菌取精杯內，37℃恒溫箱內液化30～60min。

2. 精子動力學分析：參照《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊》（第5版）[8]標準，采用Makler板手工法進行精子動力學分析。

3. 精子形態學分析：精液采用Diff-Quik法染色，分析方法參照《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊》（第5版）[8]標準，手工計數200條以上精子。精子動力學、形態學分析均由兩位操作熟練的人員完成后取平均值，如兩個結果差異較大時由第三人操作后取相近的兩個結果的平均值（四舍五入后取整）。

4. 精子動力學與形態學評價標準：根據《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊》（第5版）[8]精子濃度參考下限：15×106/mL；精子總活力參考下限：40%；PR%參考下限：32%；精子正常形態百分率參考下限：4%。

三、統計學分析

結 果

一、一般資料

患者平均年齡為（31.56±4.78）歲，平均禁欲時間為（4.53±1.22）d，平均精液量為（3.15±1.13）mL，pH均值為（7.35±0.24），平均圓細胞數（白細胞為主）為（2.35±0.23）個/HP。

二、精子形態學與動力學參數組間比較

將精子按其形態分為正常形態組（正常形態率≥4%）和異常形態組（正常形態率＜4%）。組間比較可見兩組間各參數均存在顯著性差異，（P＜0.05），正常形態組的精子動力學與形態學參數均比異常形態組更佳（見表1）。

三、精子形態學與動力學參數的相關性分析

精子正常形態率與精子動力學參數間均存在顯著正相關性（P＜0.05）；精子頭、頸部和中段、尾部畸形率與精子動力學參數均存在顯著性負相關性（P＜0.05，表2）。

表1 精液形態學與動力學參數組間比較

表2 精液形態學與動力學參數的相關性分析 （n=4 336）

四、精子形態學與動力學參數間的多重線性回歸分析

精子濃度與精子正常形態率、尾部畸形率間呈線性相關，其回歸方程為：Y=28.319+3.145X1-0.212X4。PR%與精子正常形態率、頸部和中段、尾部畸形率間呈線性相關，其回歸方程為：Y=30.737+1.483X1-0.316X3-0.200X4。NP%與精子頸部和中段畸形率間呈線性相關，其回歸方程為：Y=8.851-0.018X3。精子總活力與精子正常形態率、精子頸部和中段、尾部畸形率呈線性相關，其回歸方程為：Y=39.521+1.482X1-0.391X3-0.205X4，（見表3）。

表3 精子形態學與動力學參數的多重線性回歸分析（n=4 336）

討 論

精子動力學與形態學分析是男科學中的一項常規檢驗手段。目前很多地方對精液的分析仍舊沿用90年代的第四版WHO精液分析標準，最新的WHO第五版的評價標準未得到普及。針對男性生育能力普遍下降的情況，新版的WHO手冊在精液常規的評價標準中將精子濃度由20×106/mL降至15×106/mL，PR%由50%降至32%，對精子形態學的評價標準將正常形態率由15%降至4%[8,9]。采用新的檢驗標準有可能會造成兩個參數間的相關性發生變化。本文分析了采用新標準的精子動力學與形態學參數間的關系，通過兩者間的關系來評估精液檢查結果的準確性。

精子生成于睪丸內的生精小管中，原始的生殖細胞經過有絲分裂分化為精原細胞、初級精母細胞，經過兩次減數分裂形成精子細胞。在一系列的包裝修飾后形成了形態學上分為頭、頸部和中段、尾；動力學上分為前向運動、非前向運動、不動的成熟精子。成熟的精子形似蝌蚪狀，頭部呈橢圓形，前1/3～2/3為頂體區，之后為致密的核染色質區，頸部和中段連接頭和尾，中段與尾部主要由一條軸絲連接，軸絲主要由兩根中心微管和環繞在外周的一圈9組二聯微管組成，體部含有大量螺旋線粒體，尾部是一條鞭毛狀物。精子獨特的形態結構為精子的運動提供物質基礎和能源保障。精子頸部和中段、尾部對精子活力的影響最大，頸部和中段的線粒體產生ATP，為精子運動提供能量；尾部是運動器官，它的擺動幅度及頻率大小影響著精子的活力與運動方向[10]。理論上精子形態學參數的畸形會影響精子的動力學參數。

本研究將形態學分組后可見精子動力學和形態學參數隨精子正常形態率的改變而改變，兩者間可能存在一定的相關性。進一步分析后可見精子正常形態率與精子動力學參數呈正相關性，且相關性較大（r＞0.5）；精子頭、頸部和中段、尾部畸形率與精子動力學參數呈負相關性，但相關性較小（r＜0.5）。這與相關研究結果一致[11]，也與上文中精子生成過程中其形態學與動力學的理論關系是一致的。基于精子形態學與動力學間存在相關性，研究進一步分析了兩者間是否存在線性相關性。分析結果發現兩者部分參數間存在著線性相關。以上結果表明精子形態學參數的異常會引起精子動力學參數的改變。

精子的生成受很多因素的影響。目前已知的主要影響因素主要有激素水平（如睪酮）、生長環境（如溫度）等外源性因素和精子生成過程中的內源性因素（如基因水平）[12,13]等。結果中的兩者間相關系數均較小（r＜0.5，β＜0.5），這說明精子形態學對動力學參數的影響是有限的。我們可以通過文章中得出的回歸方程來大致驗證精液檢驗時做出的精子動力學與形態學結果的準確性，但是不能用來作為參考標準。

以上研究結果提示，精子形態學與動力學間存在一定相關性，部分參數間呈線性相關。精液檢查時，將精子形態學與動力學檢查相結合可以更好地評估男性的生育能力。