嚴重少弱精子癥患者血液和精液中微量元素含量分析及相關性研究*

張 琴,蘇占營,吳成亮

(江西省九江市婦幼保健院：1.檢驗科;2.輔助生殖科,江西 九江 332000)

嚴重少弱精子癥是造成男性不育的常見疾病,近年來,伴隨著環境污染、食品衛生及不良生活習慣問題日趨嚴重,越來越多的年輕夫婦因其造成不孕不育[1]。精子質量下降與睪丸生精功能障礙、免疫性損傷、生殖系統炎癥,以及微量元素的缺乏密切相關[2]。微量元素在人體內含量甚微,但卻是人體機能必不可少的成分,某些微量元素的缺乏可嚴重影響男性的生殖功能。人們越來越重視微量元素與男性不育之間的關系,通過檢測體內微量元素含量及藥物干預有助于判斷男性不育癥的病因并及時對癥治療[3]。目前,男性精液中微量元素含量與不育之間的關系文獻報道較少見。本研究重點分析了嚴重少弱精子癥患者血液和精液微量元素含量的關系,以期為臨床干預治療提供參考依據。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1研究對象 選取2021年6月至2022年12月本院輔助生殖科收治的診斷為嚴重少弱精子癥患者100例作為觀察組,采用原子吸收光譜分析法檢測其外周血和精液鋅、鈣、銅、鐵微量元素含量,診斷標準均依據世界衛生組織第5版精液常規分析標準操作規程文件,且排除遺傳性疾病家族史;另選取100例精子質量正常的健康體檢者作為對照組。

1.1.2納入標準 (1)年齡25～40歲;(2)既往體健,無生殖系統疾病史;(3)睪丸、附睪及輸精管無創傷疾病史;(4)最近6個月無服用含有上述微量元素藥物史。

1.2方法

1.2.1精液微量元素測定 受檢者禁欲3～5 d后當天采用手淫法取精,將全部精液射入干燥無菌的取精杯中,37 ℃水浴箱液化30 min后放入經10%硝酸處理的干凈試管中,3 000 r /min離心10 min,取1.0 mL精漿置于加塞的離心管中-20 ℃冰箱內保存備用,每周集中檢測標本中鋅、鈣、銅、鐵微量元素。

1.2.2血液微量元素測定 取精前使用一次性肝素抗凝管采集受檢者外周血2 mL放入2～6 ℃冰箱內保存備用,每周集中檢測標本中鋅、鈣、銅、鐵微量元素。

2 結 果

2.12組研究對象一般資料比較 觀察組患者平均年齡(28.7±2.9)歲,平均體重指數(22.7±1.9)kg/m2,平均不孕年限(3.7±2.1)年;對照組研究對象平均年齡(29.1±3.3)歲,平均體重指數(23.1±2.2) kg/m2。2組研究對象年齡、體重指數比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。

2.22組研究對象精液微量元素含量比較 觀察組患者精液中鋅、鈣含量均明顯低于對照組,銅、鐵含量均明顯高于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組研究對象精液微量元素含量比較

2.32組研究對象血液微量元素含量比較 2組研究對象血液鋅含量比較,差異有統計學意義(P<0.05);另外3種微量元素含量比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 2組研究對象血液微量元素含量比較

2.4觀察組患者精液微量元素含量與精子相關參數的相關性分析 觀察組患者精液鋅、鈣含量與精子濃度、精子直線前向運動(PR級)比例呈正相關,精液銅、鐵含量與上述相關參數呈負相關,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 觀察組患者精液微量元素含量與精子相關參數的相關性分析

3 討 論

近年來,男性不育因素在不孕不育人群中逐年升高,多數患者為嚴重少弱精子癥,甚至為無精子癥[4]。如何提高該患者精子質量以借助現代輔助生殖技術提高妊娠率是應對低出生率的一項重大課題。現代研究表明,體內微量元素在機體中參與多種激素和活性酶的生成,是機體完成各項正常生理功能必不可少的成分[5]。男性生育力研究發現,機體某些微量元素過多或不足均可對精子質量產生不利影響,可造成嚴重少弱精子癥,甚至為無精子癥[6],因此,明確微量元素和精子質量的關聯性具有重要意義。

體內鋅、鈣、銅、鐵微量元素的改變可嚴重影響男性精子功能,其對男性生育力的影響越來越受到人們的重視,其中鋅對維持垂體-性腺軸正常運轉具有重要作用,鋅元素直接借助性腺軸參與精子的成熟過程,并對精子的形態和活力具有重要作用[7]。現在已將鋅作為預判男性精子質量的重要指標。鋅在精漿、前列腺液中含量較高,其在生物代謝中作為多種活性酶的輔助因子參與生化反應,尤其是在生殖功能過程中參與多種脫氫酶的反應。體外研究發現,其可延緩精子頭部細胞膜的氧化過程,提高細胞穩定性與膜的滲透性[8]。已有研究表明,精子質量正常者精漿鋅與精子濃度呈正相關,且精漿鋅與精子總數呈正相關[9]。

鈣元素主要影響精子的活力、參與精子頂體反應,其主要通過環磷酸腺苷代謝作用產生影響,對精子鞭毛的軸絲產生直接作用[10]。體內鈣含量的變化還會導致精液體外液化過程的異常,如液化時間延長甚至是不液化現象的發生[11]。同時,鈣元素也是精漿滲透壓的重要參數。嚴重少弱精子癥患者精液鈣含量偏低,精子穿透卵子透明帶的能力大大下降[12],從而女性卵子不能正常受精,男性及時補充鈣元素,能提升受精率。

銅元素參與機體多種激素和酶的組成,如垂體釋放性激素、促甲狀腺素、腎上腺皮質激素及兒茶酚胺類激素等,其機制是通過影響垂體釋放各種性激素及促性腺激素的合成,抑制精子呼吸過程的酵解和氧化[13];從而導致精子能量產生受阻,繼而活力下降,使精子穿透宮頸黏液的能力隨之大大降低,干擾精卵結合,導致男性不育[14],但同時另一項研究提示,機體過量銅對生殖功能可產生明顯的損害,其機制為通過誘導自由基的產生提高氧化作用,可直接損害睪丸組織與生精細胞[15]。

鐵元素是男性生殖功能維系的重要元素,鐵元素紊亂對精子的影響也是雙向的,其常與精子濃度有關,鐵缺乏可干擾精子的成熟,曲細精管出現退行性變[16];引起精子數量減少,鼠胚實驗中證實鐵缺乏會干擾小鼠精子的成熟,精子活動力下降,但鐵過量對生殖功能也有不利影響,鐵過量會使睪丸曲細精管固有膜中出現大量鐵沉積,影響睪丸生精功能[17-18],導致精子合成受阻進而降低精子濃度和數量,所以,維系機體內鐵元素的穩定對男性生育功能具有重要意義。

本研究結果顯示,嚴重少弱精子癥患者精漿鋅、鈣元素含量均明顯低于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)。精漿鋅、鈣含量檢測可作為評估睪丸生精功能的一項指標,有利于鑒別診斷嚴重少弱精子癥發生的原因及對其治療的依據,改善此類患者體內微量元素含量有助于獲得高質量的精子,借助輔助生殖技術實現生育要求。本研究結果還提示,嚴重少弱精子癥患者精漿鐵、銅元素均明顯高于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)。男性曲細精管相對封閉,與血管壁不存在快速滲透反應,鐵、銅元素代謝主要依賴曲細精管細胞自身代謝,過量的鐵、銅元素直接作用于精原細胞,其毒性作用直接抑制精原細胞的分化成熟[19-20]。嚴重少弱精子癥患者曲細精管處理代謝鐵、銅元素能力下降,會在生殖細胞中產生累積效應,推測這種緩慢的累計效應會在精漿微量元素當中體現,而不易在血漿當中發現[21-22]。精漿微量元素與精子質量指標中的濃度和直線運動關系提示了上述4種微量元素改變對精子質量的直接影響,可參考借助測定血清和精漿上述4種微量元素含量評估嚴重少弱精子癥患者精液質量,并通過調節患者體內微量元素含量改善精液質量以期達到獲得高質量精子從而達到助孕目的。本研究有利于進一步辨明微量元素與男性精子質量的關系,推薦將血液和精液微量元素作為精液檢查的一項檢測項目,有利于判斷精子質量和評估男性生育能力。