特發性弱精癥病人精液理化特征、精子發生及形態學參數的相關性探討

李洋，李旵燦，夏夢，周云

特發性弱精癥病人無特異癥狀與病因，僅表現為精子運動能力低下的精液質量異常（精子前向運動力小于32%或總活力小于40%）［1］。特發性弱精癥的發病率日益增加，成為導致不孕不育的重要原因之一。針對特發性弱精癥病因學及病理生理學的研究已成為生殖領域研究熱點［2-7］。系統分析特發性弱精癥病人精子動力學參數和形態學參數與正常人群的差異及兩種參數間的相互關系，可全面評估弱精癥病人精液質量，并為臨床診斷與治療提供重要參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2019年10月至2020年10月安徽省第二人民醫院生殖醫學中心就診的412例男性備孕人群數據進行回顧性分析，年齡范圍20～58歲，受試者性生活正常，未避孕未育1年以上。并排除以下疾病病人：①遺傳性疾病及家族史；②性功能障礙病史；③泌尿生殖系統先天畸形、感染、成人雙側隱睪、精索靜脈曲張、染色體異常等；④合并骨髓造血功能障礙；⑤合并甲狀腺疾病、前列腺疾病、尿道結石及炎癥、泌尿生殖系統腫瘤；⑥患有急性疾病，心、肝、腎等嚴重慢性疾病；⑦伴有精神疾病、認知功能障礙；⑧近期服用抗癲癇藥物、降壓藥、抗感染等藥物；⑨長期使用激素藥物、成癮性藥物；⑩惡性腫瘤病人正接受放療、化療。病人或其近親屬知情同意，本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求。

1.2 樣本采集與處理受試者禁欲至少3～7 d，通過手淫收集精液樣本到一次性干燥滅菌取精杯中。肉眼觀察精液樣本的顏色、黏稠度后，置于37℃恒溫箱內記錄液化時間，待其完全液化后混勻精液，按照《世界衛生組織人類精液檢查與處理實驗室手冊（第5版）》，由兩人采用Makler板手工鏡檢計數濃度、活力及形態結果，并聯合CFT-9201型精子質量檢測分析系統（江蘇瑞琪生命科學儀器有限公司）進行雙次篩查精子動力學及形態學參數，保證兩次檢測結果均值基于95%CI為可接受報告，包括精子濃度、活力、正常形態率等指標。

1.3 試驗分組采用《弱精子癥診療中國專家共識》，以前向運動力≥32%判斷為正常，10%≤前向運動力＜32%為輕中度弱精，前向運動力＜10%為重度弱精，前向運動力＜1%為極重度弱精。將受試者分為正常組（282例）、輕中度弱精組（104例）、重度弱精組（24例）和極重度弱精組（2例），考慮極重度弱精組人數過少，進行統計意義不大，該組數據不納入統計過程。

1.4 觀察指標與判定標準人工觀察各試驗組精液理化特征參數（精液體積、液化時間、pH），精子質量分析系統檢測精子發生參數（精子濃度、精子總數、活動精子總數）和精子形態學參數（正常形態率、畸形精子指數、精子畸形指數）差異，及不同活力組間各參數相關性。采用《世界衛生組織人類精液檢查與處理實驗室手冊（第5版）》標準：精子濃度參考下限：15×106∕mL；精子總數參考下限：39×106；精子總活力參考下限：40%；前向運動力參考下限：32%；正常形態率參考下限：4%。畸形精子指數（TZI）=精子缺陷總數除以畸形精子數，精子畸形指數（SDI）=精子缺陷總數除以精子總數。

1.5 統計學方法統計分析使用SPSS 21.0軟件包進行。計量資料均先行正態性檢驗，以±s表示，正態資料兩樣本均數比較采用成組t檢驗，多組間分析采用單因素方差分析，兩兩比較采用Dunnett檢驗。偏態資料采用Kruskal-Wallis H秩檢驗，即經個案排秩后采用方差分析比較各組間差異。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組人群精液理化特征比較分析不同活力男性病人精液，結果發現，三組間年齡、禁欲天數、精液體積均差異無統計學意義（P＞0.05）（見表1），而弱精癥病人（輕中度和重度弱精）相較正常人群，精液pH則降低（P＜0.001），液化時間有所增加（P＜0.001）。

表1 不同精液活力男性精液基本參數比較∕

表1 不同精液活力男性精液基本參數比較∕

注：①與正常組相比，P＜0.05。

組別正常輕中度弱精重度弱精F值P值例數282 104 24年齡∕歲30.22±5.02 30.13±5.16 30.13±6.62 1.59 0.205禁欲天數∕d 4.71±3.06 5.43±3.96 5.21±5.45 1.71 0.183精液體積∕mL 3.84±1.59 3.77±1.87 3.26±1.29 1.36 0.257精液pH 7.35±0.16 7.28±0.13①7.23±0.07①15.94＜0.001液化時間∕min 20.50±10.98 24.42±12.03①27.29±13.67①7.34＜0.001

2.2 各組人群精子濃度、精子數量比較與正常活力組相比（表2），輕中度弱精癥病人前向運動精子百分比、總活力和活動精子總數均降低（P＜0.001）。而對于重度弱精癥病人，前向運動力、總活力、精子濃度、精子總數、活動精子總數均明顯低于正常活力組（P＜0.001）。

表2 不同精液活力男性精液質量參數比較s

表2 不同精液活力男性精液質量參數比較s

注：①與正常組相比，P＜0.05。

組別正常輕中度弱精重度弱精H值P值例數282 104 24前向運動力∕%46.32±10.86 22.14±6.04①5.67±2.64①269.16＜0.001總活力∕%76.07±11.52 56.04±16.63①28.54±14.10①152.96＜0.001精子濃度∕（106∕mL）116.41±86.60 122.14±93.32 55.01±51.33①22.22＜0.001精子總數∕×106 427.34±325.36 422.36±349.36 184.59±208.78①24.27＜0.001活動精子總數∕×106 336.80±287.05 255.03±229.88①60.66±106.30①53.95＜0.001

2.3 各組人群精子動力學參數與形態學參數的比較與正常活力組相比（表3），精液活力下降，頭部形態異常率則增加，正常形態率下降，尤其對于重度弱精癥病人，以上各指標及SDI均差異有統計學意義（P＜0.05）。

表3 不同精液活力男性精液形態參數比較

表3 不同精液活力男性精液形態參數比較

注：①與正常組相比，P＜0.05。

正常輕中度弱精重度弱精F值P值282 104 24 92.79±2.69 93.41±3.09①96.21±1.67①17.71＜0.001 26.42±9.08 26.51±9.07 27.76±9.06 0.24 0.785 16.61±5.73 16.45±6.52 17.46±5.79 0.29 0.752 5.63±2.02 5.09±1.93①3.43±1.42①15.32＜0.001 1.266 9±0.095 6 1.264 3±0.094 5 1.285 7±0.092 4 0.50 0.607 1.195 9±0.098 1 1.200 2±0.097 4 1.242 1±0.096 2①2.47 0.086images/BZ_105_235_2435_2240_2547.png

2.4 正常形態組和異常形態組各項參數比較再按精子正常形態率分為正常形態組（≥4%）和異常形態組（＜4%）。組間比較可見兩組間各參數均差異有統計學意義（P＜0.05），正常形態組的精子動力學參數與形態學參數均比異常形態組更佳（見表4）。

表4 精液形態學與動力學參數組間比較

表4 精液形態學與動力學參數組間比較

正常形態異常形態t值P值353 57 38.66±15.38 32.56±20.15 2.18 0.032 69.97±17.10 57.29±23.20 3.96＜0.001 122.73±90.16 61.83±45.12 7.95＜0.001 439.68±336.78 239.60±221.69 5.82＜0.001 323.59±279.39 153.14±185.22 5.94＜0.001images/BZ_105_235_3014_2240_3068.png

3 討論

特發性弱精癥是男性不育的重要原因，由此導致的不孕不育已成為目前重要公共衛生問題。特發性弱精癥的發病機制十分復雜，多數研究認為與精子活力有關的因素，如環境空氣污染、不良生活方式、內分泌激素紊亂、免疫抗體生成、生殖系統感染、先天性染色體異常［8-9］、精索靜脈曲張［10］、慢性疾病及營養素缺乏等，均可影響睪丸曲精小管的生精功能以及精子的運動功能。評估病人精液的理化特征、活力參數及形態學參數與正常人群的差異性及各項指標間的相關性，可全面評估病人精液質量，并為臨床分析病因并提出針對性診斷和治療措施提供參考。

正常男性精液液體部分主要由前列腺和精囊腺分泌，少量來源于尿道球腺、附睪。精液主要由堿性精囊腺分泌液和酸性前列腺液之間維持pH在7.2～7.8。初始射出體外的精液呈凝膠狀，隨后在前列腺酶的作用下開始液化。本研究發現，弱精癥病人（輕中度和重度弱精）精液pH相較正常人群顯著降低，液化時間也明顯延長，提示弱精癥病人前列腺、精囊腺等附屬性腺可能存在異常［11］。

有報道認為任何階段精子發生障礙都會導致不同程度的少、弱、畸精子癥的發生，從而形成事實上的嚴重弱精癥，病人同時伴隨精子數量減少現象［12］。本研究中輕度弱精癥病人精子濃度、精子總數、活動精子總數等各項精子數量指標與正常組相比無差異，但重度弱精癥病人卻顯著低于正常組，與上述研究結論相似。精子線粒體易發生功能障礙，導致呼吸鏈和能量代謝損傷。這種損傷可使活性氧和各種氧化應激產物增加，且無法有效清除，從而促進氧化應激的發生［13］，而氧化應激被認為是有氧生物衰老過程和精子活力下降的催化劑［14］。

臨床診斷工作中，精子形態率是最有價值的形態學參數之一［15-17］。本研究正常形態組的精子動力學參數均優于異常形態組。提示精子形態學參數與精子動力學參數之間的相關性。比較發現，弱精癥病人精子頭部形態異常高于正常活力組，重度弱精癥病人結果尤為明顯，而中段和主段形態異常率、TZI和SDI在各組間均差異無統計學意義。精子特殊的生理結構及形態決定了其對精子運動功能的影響，頭部形態異常可能會加大運行過程的阻力，使精子運行速度減慢難以到達輸卵管，失去受精機會。主段富含的大量線粒體可產生ATP，為精子尾部運動供能。弱精癥病人精液ATP顯著低于正常。尾部是主要運動器官，其擺動幅度及頻率影響著精子的活力與運動方向；只有高活力精子才易于通過女性生殖道到達受精部位，此外穿透卵丘和透明帶更需要精子特征性的微細運動。精子尾部的異常可直接影響精子的運行速度，可形成無力型精子癥。雙尾或多尾精子因同時存在多根鞭毛，活動方向不同，使精子擺動不能協調同步，難以進行前向運動。除此之外，少弱精子癥病人存在遺傳基因表達異常，并導致大頭、圓頭、無頭精子癥及子鞭毛多發性形態異常率增高［18］。

綜上所述，特發性弱精癥病人存在顯著精液理化特征異常，且精子數量及形態學參數均較正常活力人群偏低，與動力學參數間存在一定相關性。對于就診不育癥病人提高精子動力學及形態學聯合檢測可有效評價精液質量，更好地評估男性的生育能力，為臨床診治和療效提供重要參考［19-20］。