精漿SIRT1蛋白表達與患者年齡和精子參數的相關性分析

周 芳， 顧本宏， 韓文均， 李柏勝， 樂 威， 拉巴平措， 郭建兵， 張 進， 章勁夫

（1. 上海交通大學醫學院附屬同仁醫院，上海 200050；2. 上海市第七人民醫院，上海 200137；3. 同濟大學附屬同濟醫院，上海 200065；4. 日喀則市人民醫院，西藏 日喀則 857000；5. 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院，上海 200032）

男性不育是急需解決的重大醫學難題，精液質量下降是男性不育的主要原因之一[1]。有研究結果顯示，過去40年內，西方發達國家男性精子數量與質量下降了50%[2]。1項針對中國年輕男性精液質量的調查結果顯示，2001—2015年，我國男性精子濃度降低了近15%，正常形態精子數量銳減超過20%，男性生育力下降是目前全球關注熱點[3]。

沉默信息調節因子1（silent information regulator 1，SIRT1）是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴性組蛋白去乙酰化酶之一，能調控多種蛋白的去乙酰化反應，通過調節細胞存活、代謝等生物學過程保護各種組織和器官[4]。SIRT1是目前男性生殖領域的研究熱點，其可以調控精原干細胞的干性維持和分化[5]，與男性精液質量下降直接相關[6-7]。本研究分析育齡男性精漿中SIRT1蛋白的表達水平，并評估其與年齡、精子參數的相關性，為精子異常的生物學機制提供理論支持，也為男性生育潛力的評估提供新的思路。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2021年1—12月就診于上海交通大學醫學院附屬同仁醫院、上海市第七人民醫院男科的21～40歲男性患者110例。根據精液常規檢測結果，以60例精子參數正常患者為對照組，年齡（30.88±0.62）歲；以50例精子參數異常患者為異常組，年齡（30.10±0.69）歲。2個組之間年齡差異無統計學意義（P=0.40）。

1.2 病例入選、排除標準

按照2011年版《世界衛生組織人類精液檢查與處理實驗室手冊》[8]的標準，以精子濃度≥15×106/mL，前向運動精子百分率（progressive motility sperm rate，PR）≥32%，精子正常形態率≥4%為精子參數正常，本研究所有患者精子正常形態率均≥4%。排除標準：性功能異常，未能正常手淫取精的患者；泌尿系統疾病、性傳播疾病、染色體異常、免疫異常等疾病患者；無精子癥患者。本研究經上海交通大學醫學院附屬同仁醫院倫理委員會審批通過（倫理號：2018-074-01），所有患者均簽署知情同意書。

1.3 方法

所有患者禁欲2～7 d，于取精室手淫取精，并確認標本完整性，將精液于37 ℃水浴箱中液化后，采用稱重法測定精液量，采用CASASQH-Ⅲ精子動（靜）態圖像檢測系統（北京偉力新世紀科技發展股份有限公司）進行精子參數（精子濃度、PR、精子正常形態率）分析。完成精子參數檢測后，將精液800×g離心10 min，收集精漿，-80 ℃低溫冰箱儲存。檢測時，將精漿樣本于冰箱中取出，室溫緩慢復溶后進行4.5倍稀釋，采用雙抗體酶聯免疫吸附試驗檢測SIRT1蛋白水平，試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技有限公司，檢測范圍為0～20 ng/mL。

1.4 統計學方法

采用GraphPad Prism 9軟件對相關數據進行統計分析。正態分布計量資料以±s表示，比較采用t檢驗。采用Pearson相關分析評價精漿SIRT1蛋白水平與患者年齡、精子參數、精液量的關系。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 110例患者基線資料

本研究110例患者基線資料見表1。

表1 110例患者基線資料

2.2 110例患者精漿SIRT1蛋白水平與年齡、精子參數的相關性分析

Pearson相關分析結果顯示，精漿SIRT1蛋白水平與年齡、PR呈弱正相關（r值分別為0.28、0.29，P=0.003 1、0.002 2），與精子濃度呈中等正相關（r=0.42，P<0.000 1），與精液量無明顯相關性（r=-0.04，P=0.678 2）。

2.3 不同年齡和精子參數各組精漿SIRT1蛋白水平比較

（1）不同年齡患者比較。將所有患者按年齡為21～30歲和31～40歲2個年齡亞組。在所有患者中，異常組精漿SIRT1蛋白水平[（38.52±2.01）ng/mL]明顯低于對照組[（48.19±2.10）ng/mL，P<0.01]；31～40歲患者中，異常組[（40.51± 3.04）ng/mL]也明顯低于對照組[（51.99±3.14）ng/mL，P<0.05]；21～30歲患者中，對照組與異常組精漿SIRT1蛋白水平差異無統計學意義[（40.17±2.38）和（34.59±2.62）ng/mL，P>0.05]。見圖1。

圖1 不同年齡患者SIRT1蛋白水平的比較

（2）不同精子參數患者比較。在所有患者中，31～40歲組精漿SIRT1蛋白水平[（47.01±2.33）ng/mL]明顯高于21～30歲組[（37.53±1.79）ng/mL，P<0.01]；在對照組中，31～40歲患者精漿SIRT1蛋白水平[（51.99±3.14）ng/mL]也明顯高于21～30歲組[（40.17±2.38）ng/mL，P<0.01]；異常組中，21～30歲患者和31～40歲患者精漿SIRT1蛋白水平差異無統計學意義[（34.59±2.62）ng/mL和（40.51±3.04）ng/mL，P>0.05]。見圖2。

圖2 不同精子參數患者SIRT1蛋白水平的比較

3 討論

男性不育可由多種因素引起，精子異常是其重要因素[9]，也是男性生育力的主要評估指標之一。精子發生是指由精原干細胞通過減數分裂分化為初級精母細胞和次級精母細胞，而后分化為精子細胞，最終生成精子，這一生物學過程為成年男性提供源源不斷的精子，從而維持其生育能力。精子發生除受下丘腦-垂體-性腺軸精密調控外，精漿中的果糖、蛋白質、前列腺素等物質也為精子發生提供必需的營養[10]。目前，精子發生障礙的主要病理生理機制包括表觀遺傳、DNA損傷、氧化應激等，其中50%為特發性精子發生障礙，病因和機制尚不明確[11]。因此，深入探究精子發生障礙機制，對提高男性不育診治水平、解決男性不育難題、提高我國人口質量，具有重要的醫學和社會意義。

SIRT1通過調控底物蛋白的去乙酰化反應參與調節DNA損傷修復、代謝、炎癥、氧化應激等過程，達到保護各種組織和器官的生理作用[4]。SIRT1和男性生育力的關系及其在生殖系統相關疾病中的作用的研究已廣泛開展，有研究發現，前列腺癌組織中SIRT1表達高于正常前列腺上皮細胞[12]；男性精漿中也可檢測到SIRT1蛋白，可作為精子數量和質量的評估指標之一[6]。基礎研究結果顯示，SIRT1完全敲除的雄性小鼠表現為睪丸體積小、減數分裂前期的生殖細胞分化延遲、精子數量減少、畸形精子數增加[13]；SIRT1高表達于未分化的精原干細胞中，并調節精原干細胞的細胞增殖、自我更新和多能性基因的表達[5]。臨床研究方面，屈志義等[7]發現，精液SIRT1基因的表達水平與精子濃度、總精子活力、精子正常形態率呈正相關（r值分別為0.301、0.587、0.421，P<0.001）；NASIRI等[6]發現，與精子正常男性相比，弱畸精子癥患者精漿SIRT1蛋白水平降低。本研究結果顯示，精漿SIRT1蛋白水平與精子濃度、PR呈正相關（r值分別為0.42、0.29，P<0.05），并且發現異常組精漿SIRT1蛋白水平明顯低于對照組（P<0.01），在31～40歲患者中也呈現出同樣的表達差異（P<0.05）。

SIRT1與年齡相關的疾病有關，如癌癥、代謝性疾病、心血管疾病、神經退行性疾病和骨質疏松癥等[14]。在男性生殖系統中，睪丸組織結構和性激素水平也會伴隨年齡而發生變化，從而可能影響精子發生，但不同研究關于年齡對精子參數的影響尚有爭議[15]。本研究分析了精漿SIRT1蛋白在不同年齡精子異常患者中的表達水平。以往研究結果顯示，隨著年齡的增長，因各組織器官氧化應激損傷的加劇，SIRT1表達水平降低[16-17]，但本研究結果顯示，精漿SIRT1蛋白水平與年齡呈正相關（r=0.28，P<0.05），31～40歲男性精漿SIRT1蛋白水平高于21～30歲男性（P<0.01）。原因可能是：為應對年齡增長帶來的氧化應激反應，SIRT1表達發生代償性增加，發揮了保護作用[14]。SIRT1在精漿中的年齡依賴性代償表達機制尚需進一步探索，本研究收集的病例年齡為21～40歲，后續將補充SIRT1在高齡（>40歲）男性精液中的表達情況，以完善此結論。

綜上所述，在21～40歲男性中，精漿SIRT1蛋白水平與精子參數有相關性，可為育齡男性不育的診治提供有價值的信息，與其他指標結合可能增強對精液質量進行評估的系統性。