體脂率對繼發不育男性精液質量及體外受精結局的影響

孫一鑫，王麗，史新宇，孫秀翠，林云英

(1.濰坊醫學院，濰坊 261041；2.濰坊醫學院附屬醫院生殖醫學中心，濰坊 261041；3.泰山醫學院，泰安 271016)

肥胖是全世界范圍內比較常見的一種非傳染性疾病，其特征在于異常或過多的脂肪累積，從而對健康產生負面影響[1]。研究發現，男性不育率的增高與肥胖癥患病率的增加存在時間上的一致性[2]。近幾年，學者們開始關注肥胖對男性生殖力的影響，但多以體重指數(body mass index，BMI)作為衡量肥胖程度的指標。BMI不能準確區分機體肌肉和脂肪的含量，導致肥胖檢出率低[3]。世界衛生組織推薦體脂率(body fat percentage，BFP)作為判定肥胖的“金標準”，比BMI更適合中國人群[4-5]。BFP能準確區分人體成分，測定體內脂肪的真實含量，其結果較BMI更為精確[4]。本研究旨在分析體脂率對繼發不育男性精液質量及體外受精(IVF)結局的影響。

資料與方法

一、研究對象

本研究選取2016年1月至2018年1月就診于濰坊醫學院附屬醫院生殖醫學中心的繼發不育患者為研究對象。納入標準：①年齡在22～40歲之間；②首次實施IVF-ET。排除標準：①資料收集不全者；②精液液化時間異常者；③具有腫瘤、腎病、嚴重心腦血管疾病等慢性消耗性疾病者；④少、弱精子癥，無精子癥、睪丸發育不良、精索靜脈曲張、射精障礙、生殖器創傷史、泌尿生殖系統炎癥者；⑤吸煙、大量飲酒者；⑥配偶卵子異常者。

共計納入1 853 名研究對象。

二、研究方法

1.體脂率的測定及分組：使用韓國杰文X-Scan PlusⅡ人體成分分析儀，采用生物電阻抗法，綜合身高、體重、年齡、性別、阻抗五種因素對受試對象進行體脂的測定。按照BFP分組標準[6]將研究對象分為四組：低脂肪組(BFP<15%)90例；普通組(15%≤BFP<20%)458例；輕度肥胖組(20%≤BFP<25%)765例；肥胖組(BFP≥25%)540例。

2.精液的采集：研究對象行精液檢查前禁欲2～7 d，采用手淫法取精，射入清潔、干燥的取精杯中，取精后置于37℃的水浴箱內充分液化。于取精后1 h對液化的精液進行檢查。每位患者均進行兩次精液檢查。兩次檢驗結果差異顯著者，需進行第三次精液檢查。

3.精液的檢測：精液常規分析采用計算機輔助精液分析(CASA)系統；精漿生化檢查使用全自動精漿生化分析儀(Awareness，美國)。試劑均購自深圳市博銳德生物科技有限公司，操作方法及步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。正常參考值范圍依據第5版《WHO人類精液分析實驗室技術手冊》[7]。

4.精子形態學分析：采用Diff-Quik快速染色法觀察精子形態。試劑購自深圳市博銳德生物科技有限公司，染色方法嚴格按照試劑盒說明書進行。所有涂片鏡檢均由有資質的技術員完成閱片，評估每個視野中所有的精子形態，每張涂片至少重復評估200條精子，以確保較低的抽樣誤差。

5.受精率及優質胚胎率的計算：當女方有2個卵泡直徑≥18 mm時，肌肉注射促性腺激素(HCG，珠海麗珠制藥)，34～36 h后經陰道超聲引導下穿刺取卵，記錄獲卵數。男方在女方取卵日取精，精子和卵子在體外結合培養2～3 d，觀察受精情況。受精率=(受精卵數/獲卵數)×100%。根據胚胎發育情況、卵裂球大小是否均勻及碎片率的多少，對胚胎進行評級。優質胚胎標準：第3天胚胎細胞總數≥6個、碎片≤20%；優質胚胎率=(優質胚胎數/總胚胎數)×100%。

三、統計學分析

結 果

一、研究對象的一般情況

四組患者(普通組、低脂肪組、輕度肥胖組、肥胖組)的平均年齡分別為(32.8±4.2)歲、(32.2±3.9)歲、(32.4±3.6)歲和(32.5±4.4)歲；平均未排精天數分別是(4.4±1.7)d、(4.3±1.9)d、(4.5±1.8)d、(4.5±1.7)d。統計結果顯示，四組患者的年齡、未排精天數差異均無統計學意義(P均>0.05)。

二、各組患者精液質量參數及精漿生化結果

與普通組比較，低脂肪組精液量減少，輕度肥胖組和肥胖組HOS正常比例降低(P<0.05)；與低脂肪組、普通組、輕度肥胖組比較，肥胖組PR和精子活動率均降低(P<0.05)(表1)。

三、各組患者受精率及優質胚胎率結果

統計結果顯示，與肥胖組比較，其余三組受精率顯著升高(P<0.05)；與低脂肪組比較，其余三組優質胚胎率顯著升高(P<0.05)(表2)。

四、各項指標參數的Pearson相關性分析結果

Pearson相關系數分析結果顯示，受精率與精液量、非前向運動精子百分率(NP)呈負相關(P<0.05)，與精子濃度、精子形態呈正相關(P<0.05)；優質胚胎率與精子濃度、PR、精子活動率、精子形態、ZN濃度呈正相關(P<0.05)；BFP與精液量呈負相關(P<0.05)(表3)。

表1 各組患者精液質量參數及精漿生化結果比較[(-±s)，n(%)]

注：PR：精子前向運動百分率；ZN：精漿鋅濃度；HOS：精子低滲腫脹試驗；PMN：精漿彈性硬蛋白酶；與普通組比較，*P<0.05；與其他三組比較，#P<0.05

表2 各組患者受精率及優質胚胎率比較(%)

注：與肥胖組比較，*P<0.05；與低脂肪組比較，#P<0.05

表3 各項參數指標的Pearson相關性分析(r值)

注：*P<0.05

五、多元逐步回歸分析結果

以受精率為因變量，以精液量、精子濃度、樣本精子數、PR、NP、精子活動率、HOS、精子形態、精漿鋅濃度、年齡、BFP為自變量，進行多元逐步回歸分析。可得年齡、NP、精子濃度、精液量進入方程。回歸方程為：y=0.067+0.004×年齡-0.007×NP+0.001×精子濃度-0.007×精液量，P<0.05，表明年齡、NP、精子濃度、精液量是受精率的獨立影響因素。

以優質胚胎率為因變量，以精液量、精子濃度、樣本精子數、PR、NP、精子活動率、HOS、精子形態、精漿鋅濃度、年齡、BFP為自變量，進行多元逐步回歸分析。可得年齡、HOS、精子濃度進入方程。回歸方程為：y=0.495+0.006×年齡-0.002×HOS-0.001×精子濃度，P<0.05，表明年齡、HOS、精子濃度是優質胚胎率的獨立影響因素。

以PR為因變量，以精液量、精子濃度、樣本精子數、PR、NP、精子活動率、HOS、精子形態、精漿鋅濃度、年齡、BFP為自變量，進行多元逐步回歸分析。可得精子活動率、NP、HOS、年齡、體重、BFP進入方程。回歸方程：y=2.853+1×精子活動率-1×NP-6.051×HOS-2.862×體重+6.107×BFP，P<0.05，表明精子活動率、NP、HOS、年齡、體重、BFP是PR的獨立影響因素。

討 論

關于肥胖對男性生殖力影響的研究中，學者們多以 BMI作為劃分肥胖程度的指標。用BMI來衡量肥胖存在不足，BMI為體重(kg)與身高(m)2比，沒有考慮到身體成分的構成，因而具有很大的局限性。本研究采用人體成分分析儀測量研究對象的體脂含量，測量結果更精確。考慮到年齡會對精液質量產生影響，本文只納入22～40歲繼發不育患者為研究對象，控制年齡這一混雜因素；選用受精率和優質胚胎率作為評價IVF結局的指標，更具有代表性。

本研究表明，肥胖組PR、精子活動率均低于普通組。這與吳永明等[8]研究結果相一致。在許多建立高脂飲食的動物模型中也得出同樣結論[9]。肥胖影響精子活動能力，主要原因包括：①肥胖者腹部及陰囊部位脂肪堆積，均可使陰囊溫度升高，擾亂睪丸生精過程的內環境，影響精子成熟，使精子活動能力、PR下降。②芳香化酶的表達與體脂含量成正比[10]，脂肪組織中過多的芳香化酶導致雄激素過度轉化為雌激素，使男性體內雄激素水平降低而雌激素水平升高，影響精子的發育及活動能力。③體脂高的男性體內易產生過量的活性氧簇(ROS)，高水平ROS會引起體內發生氧化應激反應，而精子對氧化應激反應具有易感性[11]。氧化應激反應易損害精子線粒體膜，對精子的活動能力產生影響。④體內脂代謝改變引起生殖系統脂代謝異常，導致精漿中炎性因子成分發生改變，破壞生精小管的血睪屏障。研究表明，肥胖男性精漿中TNF-α、IL-6水平增高，引起慢性低度炎癥反應，影響精子的生成及PR[12]。本研究各組精子濃度比較，差異無統計學意義，而Belloc等[13]認為，精子濃度下降與肥胖有關，這可能與納入的研究對象及衡量肥胖的標準不同有關。本研究顯示，肥胖組受精率低于其余三組，這與Provost等[14]的結論一致，可能與該組精子活動率下降導致的精卵結合能力低下有關。也有研究表明高脂飲食使精液質量下降，但與受精無關[15]。現階段關于男性BFP影響IVF結局的研究較少，尚需進一步探討。

本研究指出，低BFP組男性精液量、優質胚胎率均低于其余三組，這可能與體內低瘦素水平有關。Moschos等[16]認為低BFP者體內瘦素水平較低，導致胚胎質量下降。另有研究表明，低瘦素水平影響性腺軸的功能，導致下丘腦-垂體-睪丸軸分泌紊亂，而精子的發生與此軸系密切相關[17]。低BFP組男性精液量雖少于其余組，但在正常參考值內，可能與該組樣本含量較少引起的組間差異有關。目前，國內外關于BFP過低對男性生殖力影響的研究鮮有報道，仍需擴大樣本量進一步研究。

HOS可以測定精子膜完整性，其與精子的能量代謝、精卵結合等生理活動相關[18]。本研究發現，輕度肥胖組和肥胖組HOS正常比例均低于普通組。這說明BFP高的男性，精子膜完整性受損率高，導致精子活力和新陳代謝能力下降，從而影響精液質量及受精情況。精漿內含有生殖系統疾病和男性不育的潛在標志物[19]，是精子運動的介質及存活的微環境。其中具有代表性的標志物有精漿鋅濃度、PMN等。精漿生化檢查可作為輔助精液檢查的一種手段，對男性不育的診斷及治療具有應用價值[20]。當PMN含量高于正常值時，可考慮為生殖系統感染，比精液白細胞過氧化酶染色所得的結果更準確。對精漿鋅濃度的分析中發現，低BFP組精漿鋅濃度低于其余組，但無統計學意義。這可能與營養攝入不充分有關。正常范圍內的精漿鋅濃度具有維持精子細胞膜穩定性、保持精子活力的作用，并可以降低氧自由基對精子的毒性[21]。因此，對患者進行精液檢查時，可以增加精漿生化項目的檢驗，以全面了解精液情況而選擇針對性的治療方案。

綜上，BFP過高或過低，均會對精液質量及IVF結局產生不良影響，此可能為其不育的原因之一。本研究對各組全部的精液參數做進一步分析發現，輕度肥胖組和重度肥胖組男性各項精液參數指標均達到正常參考范圍的比例數要低于正常組(P值分別為0.003、0.045)。這表明高BFP男性對精液質量的影響要大于低BFP者。Salgado等[22]認為，降低體脂含量可以改善精子質量。但有研究表明，通過減肥等形式治療肥胖，體重雖下降，但肥胖已經通過影響代謝而對男性生殖力產生持續有害影響[23]。因此，減肥能否恢復男性生殖能力有待進一步研究。我們在臨床工作中應加強對擬實施IVF-ET者的健康宣教，以期改善IVF結局，也可結合具體情況選擇不同的輔助生殖技術。