精漿硒與精子質(zhì)量及GPx4 鐵死亡通路機制的關(guān)系分析

周琦，劉瑜，龔煒，陳曉蘭，朱科衡，蔡小花

深圳市人民醫(yī)院計劃生育科，廣東深圳 518020

全球性社會及健康問題中，男性不育呈現(xiàn)上漲趨勢，對其疾病發(fā)病病因機制尚不完全明確，但有研究表明，缺少硒或硒過量是影響精子質(zhì)量導(dǎo)致不育癥的重要病因之一[1]。 硒作為機體必須微量元素，以硒蛋白形式存在并發(fā)揮生物學(xué)作用。 若機體缺乏硒或過量，往往導(dǎo)致機體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)損傷及功能下降，但對其具體病理機制尚不明確。 研究表明[2]，鐵死亡通路機制中，磷脂氫谷胱甘肽過氧化物酶（GPx4）在精子發(fā)生發(fā)展的過程中發(fā)揮重要作用，成熟精子中轉(zhuǎn)變?yōu)槭ッ富钚员仨毥Y(jié)構(gòu)蛋白成分。 該研究選取2019 年1—12 月期間收入少弱精子癥患者50 例為研究對象，就精漿硒與精子質(zhì)量及GPx4 鐵死亡通路機制的關(guān)系作如下分析，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

抽取該院收入少弱精子癥患者總計50 例作為該次觀察組，另選取同期收入健康體檢者50 名作為該次對照組，納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有納入對象配偶均無生育障礙；②所有納入對象自愿參與該次研究，并簽訂知情同意書；③該次研究經(jīng)該院倫理委員會批準(zhǔn)。 排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并影響生育的異常性疾病、性功能障礙以及外生殖器異常者；②工作環(huán)境會影響精子質(zhì)量及不良生活習(xí)慣者； ③長期服用藥物者。 對照組中年齡28～42 歲，平均（32.6±1.9）歲，觀察組中年齡27～43 歲，平均（33.7±2.1）歲，兩組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 方法

所有對象均禁欲3～7 d，手淫法提取精液，并裝置在干燥潔凈量杯內(nèi)，放置在37℃溫箱中30 min，液化后并進行精液常規(guī)分析。 取完全液化精液并加入專用稀釋液中，采用原子吸收光譜法對硒濃度水平進行檢測。 精子GPx4測定：采取實時熒光定量PCR 技術(shù)檢測。

1.3 統(tǒng)計方法

采用SPSS 18.0 統(tǒng)計學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)， 計量資料用（±s）表示，采用t檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 精液各項指標(biāo)

觀察組精子濃度 （86.56±5.45）×106/mL、 精子總數(shù)（262.31±6.56）×106、精子活 力a（14.56±4.12）、硒（39.56±6.59）μg/L 以及GPx4mRNA（0.02±0.01）低于對照組，兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=4.602、17.494、10.629、23.336、15.000，P＜0.05），見表1。

2.2 硒、GPx4mRNA 與精子質(zhì)量相關(guān)性

硒、GPx4mRNA 與精子質(zhì)量呈現(xiàn)正相關(guān)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 硒、GPx4mRNA 與精子質(zhì)量相關(guān)性Table 2 Correlation between selenium, GPx4 mRNA and sperm quality

3 討論

全國男性不育癥患者總計達到5 000 萬人。不孕不育夫婦中，因男方原因占比達到30.0%～50.0%。 影響男性患者不育相關(guān)因素較多，社會因素中因工作壓力大、生育年齡推遲以及工作環(huán)境等多種因素，造成患者不育[3]。 沈倚天[4]在左旋肉堿及鋅硒微量元素治療弱精子癥的臨床研究中結(jié)果顯示觀察組精子濃度（63.0±13.4）×106/mL。 該研究中觀察組精子濃度（86.56±5.45）×106/mL，與沈倚天研究相似。 研究表明[5-6]，男性不育癥患者中，精液硒水平顯著偏低， 當(dāng)精液中硒水平處于適宜濃度范圍且處于升高狀態(tài)，表明精子數(shù)量增多，活性增強。 人類精子細胞中，以大量不飽和脂肪酸為主， 精液中活性氧自由基攻擊能誘發(fā)脂質(zhì)過氧化物產(chǎn)生丙二醛等物質(zhì)，損傷精子膜，且精子活力降低，甚至出現(xiàn)功能喪失，形成不育。 以谷胱甘肽過氧化酶為代表的硒蛋白的特點為抗氧化作用， 清除機體內(nèi)過多自由基，抑制脂質(zhì)過氧化作用，保護精子免受氧化損傷，從而提高精子活力。 谷胱甘肽作為GPX4 必須輔助因子，當(dāng)合成受阻會降低GPX4 活性，細胞抗氧化能力降低，并促進鐵死亡發(fā)生[7-8]。 GPX4 為生物體內(nèi)廣泛存在的過氧化物分解酶，保護細胞免受膜脂氧化作用，被證實為鐵死亡負調(diào)控因子。 目前普遍認為，具有氧化還原酶活性硒蛋白是微量元素硒多種生物學(xué)功能重要執(zhí)行者，利用自身酶活性，在增強免疫力、抗衰老以及預(yù)防心血管疾病和癌癥、維持男性生殖功能等多種生命活動中發(fā)揮著重要作用。

表1 兩組患者精液各項指標(biāo)比較（±s）Table 1 Comparison of semen parameters between two groups of patients（±s）

表1 兩組患者精液各項指標(biāo)比較（±s）Table 1 Comparison of semen parameters between two groups of patients（±s）

組別觀察組（n=50）對照組（n=50）t 值P 值精子濃度（×106/mL）精子總數(shù)（×106）精子活力a b 硒（ug/L） GPx4mRNA 86.56±5.45 91.65±5.61 4.602 0.001 262.31±6.56 285.65±6.78 17.494 0.001 14.56±4.12 25.65±6.12 10.629 0.001 52.65±7.12 34.56±6.96 12.847 0.001 39.56±6.59 71.65±7.15 23.336 0.001 0.02±0.01 0.05±0.01 15.000 0.001

該次研究通過對納入的100 例患者分別進行硒以及GPX4 檢測，結(jié)果提示，觀察組患者精子各項指標(biāo)均低于健康體檢者，并分析硒、GPx4mRNA 與精子質(zhì)量呈現(xiàn)正相關(guān)，硒、GPx4mRNA 含量越高，表明患者精子數(shù)量、活力越高（P＜0.05）。上述結(jié)果表明，硒對精子質(zhì)量影響很大，往往與精子密度、活性及數(shù)量密切相關(guān)，硒水平高低在精子生成、維持精子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面有很大作用。 硒蛋白結(jié)構(gòu)成分為硒，缺乏硒時，并非所有組織及硒蛋白表達會受到影響，一些硒蛋白的mRNA 缺硒時，表現(xiàn)為無義介導(dǎo)的降解導(dǎo)致硒蛋白水平表達降低， 但目前有3 條保持特定硒蛋白免受缺硒等級法則： 腦與內(nèi)分泌組織硒蛋白表達優(yōu)先；重要功能硒蛋白表達優(yōu)先；生殖性別差異硒蛋白表達優(yōu)先，上述硒蛋白表達調(diào)控法作為隱藏機制，為目前分子生物學(xué)相關(guān)研究基礎(chǔ)。 睪丸GPx4 同時滿足上述3 條登記法則經(jīng)典，膳食中硒波動機會不能影響表達[9-11]。血腦屏障內(nèi)具有攜帶硒功能，能緩沖硒濃度波動，同時與睪丸細胞中GPx4 等本身具有抵制硒水平影響特殊機制。 活體睪丸組織中，硒水平波動是否收到外界影響，仍需從mRNA 轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)表達水平進一步驗證。 同時，在男性不育癥患者治療中，補充微量元素制劑相關(guān)報道越來越多，且臨床應(yīng)用效果顯著。 臨床醫(yī)師能依據(jù)診斷結(jié)果輔助用于疾病診斷，對改善患者的精子質(zhì)量起著重要作用。

綜上所述， 少弱精子癥患者中， 硒水平、GPx4mRNA顯著偏低，通過上述指標(biāo)能用于輔助診斷男性不育癥，并有望成為不育診斷及預(yù)后判斷的一個重要指標(biāo)。