热激对人精液参数、附睾及附属性腺功能的影响＊

赵小玲， 饶 猛， 夏 伟， 杨 静， 胡世福， 朱长虹

实验研究

热激对人精液参数、附睾及附属性腺功能的影响＊

赵小玲， 饶 猛， 夏 伟， 杨 静， 胡世福， 朱长虹△

华中科技大学同济医学院计划生育研究所，武汉 430030

目的 研究热激对人精液参数、附睾及附属性腺功能的影响。方法 采用自身前后对照的方法，对10名受试者于温浴开始前分别取2次精液（2次间隔在2～4周），用其参数平均值作为对照。后连续温浴10d，从温浴第1天开始计，每间隔2周取1次精液，即分别于第2、4、6、8、10、12、14、16周共取精8次，测定精液常规（精子浓度、活力、存活率），生化法测定精浆中中性α－葡萄糖苷酶的活性、果糖及锌的含量。结果 精液常规分析:精子浓度、活力、存活率都从第2周开始下降，且精子浓度于第4、6、8、10周显著低于温浴前（均P＜0.05），第8周时浓度最低，随后逐渐恢复，至第14周时恢复至正常水平；精子活力于第4、6周显著低于温浴前（均P＜0.05）；精子存活率于第4、6、8周显著低于温浴前（均P＜0.05），精子活力、存活率都于第6周时最低，随后逐渐恢复，至第10周恢复至正常水平。各检测时间段精浆中性α－葡萄糖苷酶的活性、果糖及锌的含量与温浴前差异无统计学意义（均P＞0.05），但都呈现出上升的趋势。结论 热激可逆性影响精液质量，对人附睾及附属性腺功能可能没有显著影响，但是精浆中性α－葡萄糖苷酶活性、果糖及锌的含量在温浴之后的恢复期大体都呈现出上升趋势，后续需要进一步研究证实。

热激； 精液参数； 附睾； 附属性腺

近年来温度对男性生殖功能的影响逐渐引起了人们的关注。有资料显示，经常洗蒸汽浴、穿紧身裤、在膝上使用手提电脑、长时间坐姿工作（如职业司机）等都可能因阴囊局部温度升高，导致生育力下降［13］。临床上精索静脉曲张和隐睾的患者生育力下降或不育都与睾丸温度升高有一定关系，并认为精索静脉曲张是睾丸升温的直接原因，且温度越高精液质量越差［4］。有研究表明43℃温浴大鼠睾丸可降低睾丸生殖细胞增殖，增加生殖细胞凋亡，从而使精子密度下降［5］。刘以训院士与美国Christina Wang教授合作，将食蟹猴睾丸局部放置在43℃温水中，每天对其睾丸局部温浴30min，连续2天（共60min），在终止温浴1个月内，精液中精子数比温浴前下降了80%［6－7］，精子密度的下降导致了生育能力的降低。但以往大部分的研究主要集中在43℃温浴对灵长类和啮齿类动物生殖功能的影响，并且都主要集中在43℃温浴对睾丸内精子发生、生殖内分泌的影响。而43℃温浴对人的生殖功能影响研究报告少见，对人附睾和附属性腺功能影响的研究报告更罕见。

附睾及附属性腺是男性生殖系统的重要组成部分。附睾管不仅是精子传送的通道和贮存地，也是未成熟的精子转变为具有运动和受精能力的成熟精子的重要场所［8］。所以附睾和附属性腺功能的异常会导致精子成熟障碍以及活力降低，影响生殖能力。因此研究43℃温浴对男性精液、附睾及附属性腺功能的影响，有助于了解43℃温浴环境对男性生殖功能的影响及抑制环节，为因热应激引发不育患者的临床病因诊断与治疗提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 研究对象

本研究报华中科技大学同济医学院伦理委员会审批，通过后进行临床实验，按入选标准、排除标准招募男性志愿者10例。入选标准:①年龄22～50岁，男性，已婚；②身体健康，无不良病史；③已经生育1个小孩，且近期无生育要求者；④体检内容包括精液常规分析、性激素全套，结果要求在正常范围；⑤受试者签署知情同意书。排除标准:①未生育小孩者；②患有心、肝、肾疾病以及患有血液、内分泌等系统疾病者；③皮肤病患者，如湿疹、异位性皮肤炎；④受试者理解、交流和合作不够，不能保证按方案进行研究者；⑤研究者认为有不合适参加实验的其他因素。

1.2 实验试剂

精浆中性α－葡萄糖苷酶活性检测试剂盒，精浆果糖定量检测试剂盒，精浆锌定量检测试剂盒，这3种试剂盒由深圳市博锐生物科技有限公司提供。

1.3 实验方法

所有受试者温浴开始前2周每周取1次精液，共2次取其参数平均值作为对照，后在43℃恒温温浴桶内连续温浴10d，每天30min。从温浴第1天开始计，每2周取1次精液，即分别于第2、4、6、8、10、12、14、16周共取精8次。10名受试者都在取精室内手淫取精液标本，收集禁欲时间3～7d的完整精液标本于干净、消毒、干燥透明的无菌广口杯中，立即放置于37℃水浴恒温箱内，待30min液化后充分混匀，做精液常规分析（主要包括精子浓度、活力、存活率）。随后取部分精液2 000r／min离心10 min，分离精浆－20℃保存，成批测定中性α－葡萄糖苷酶的活性，果糖及锌的含量。

精子浓度、活力、存活率的测定:根据《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》第5版规定来检查精子浓度、活力、存活率［9］。

精浆中性α－葡萄糖苷酶活性测定:采用改良Cooper法，精浆中存在中性α－葡萄糖苷酶和酸性α－葡萄糖苷酶，在抑制酸性α－葡萄糖苷酶反应后，中性α－葡萄糖苷酶分解底物生成终产物对硝基酚（PNP），PNP在405nm有最大吸收波长，其吸光度与中性α－葡萄糖苷酶活性成正比。

精浆果糖含量测定:采用酶法，己糖激酶分解果糖为果糖－6－磷酸，后者可变构为葡萄糖－6－磷酸，葡萄糖－6－磷酸脱氢酶催化葡萄糖－6－磷酸和NAD＋生成NADH，通过监测340nm波长处NADH的吸光度值，并消除标本中葡萄糖对结果的影响后，可检测标本中果糖的浓度，然后根据体积算出每次射精果糖的含量。

精浆锌含量测定:采用（5－Br－PAPS显色法），锌离子（Zn）与2－（5－溴－2－吡啶偶氮）－5－（N－丙烷－N－磺基丙基氨）－苯酚（5－Br－PAPS）在碱性条件下生成Zn－5－Br－PAPS复合物，后者在560nm有最大吸收峰，其吸光度大小与每次射精锌含量成正比。

1.4 统计学分析

2 结果

实验中所有受试者均为自愿参与，并按要求完成实验过程。受试者年龄为25～43岁（平均34.1岁），体重指数为19.1～24.2（平均为22.5）。

2.1 43℃温浴后对人精液浓度、活力、存活率的影响

43℃温浴后精子浓度从第2周开始降低，第4、6、8、10周显著低于温浴前（均P＜0.05），于第8周时浓度最低，随后逐渐恢复，至14周时恢复至正常水平（图1a）。精子活力从第2周开始下降，第4、6周显著低于温浴前（均P＜0.05），于第6周时活力最低，随后逐渐恢复，至第10周恢复正常水平（图1b）。精子存活率从第2周开始降低，第4、6、8周显著低于温浴前（均P＜0.05），于第6周时存活率最低，随后逐渐恢复，至第10周恢复正常水平（图1c）。

图1 43℃温浴后精液常规在不同检测时间的变化Fig.1 Changes of sperm parameters at each time point after warm bathing at 43℃

2.2 43℃温浴后对人附睾及附属性腺功能的影响

各检测时间段精浆中性α－葡萄糖苷酶的活性、果糖及锌的含量与温浴前相比差异无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

表1 43℃温浴后人精浆中性α－葡萄糖苷酶活性、果糖及锌含量的变化（，n＝10）Table 1 Changes of neutralα－glucosidase activity，fructose and zinc contents in seminal plasma at each time point after warm bathing at 43℃（，n＝10）

表1 43℃温浴后人精浆中性α－葡萄糖苷酶活性、果糖及锌含量的变化（，n＝10）Table 1 Changes of neutralα－glucosidase activity，fructose and zinc contents in seminal plasma at each time point after warm bathing at 43℃（，n＝10）

时间中性α－葡萄糖苷酶活性（mU／次）果糖含量（μmol／次）锌含量（μmol／次）82.00±10.80 42.37±6.93 5.38±1.01第2周89.31±9.35 42.73±8.39 5.89±1.15第4周82.26±13.80 40.53±7.33 6.36±1.62第6周88.09±5.87 50.42±10.77 6.13±1.14第8周110.80±18.81 54.20±13.34 8.12±1.76第10周101.80±14.87 50.54±9.68 5.99±1.19第12周98.35±13.31 52.75±9.70 5.49±1.09第14周101.72±12.93 44.33±10.64 6.59±1.23第16周温浴前101.63±10.73 45.28±8.12 5.09±0.63

3 讨论

本实验是在前期动物实验基础上进行的临床实验。实验中我们观测了43℃温浴后多个时间段的精液常规变化，并发现精子浓度于第2周开始下降，说明男性生殖系统对温度的刺激比较敏感，第4、6、8、10周精子浓度显著低于温浴前（均P＜0.05），第8周浓度达到最低。精液内精子浓度与睾丸内精子发生和生精上皮对精子的释放状况密切相关。人类精子的发生约需要64d［10］，睾丸内精子生成后从生精上皮释放、进入附睾管的时间约为8.5d［11］，第8周（56d）降到最低，这说明43℃温浴后精子浓度是在1个精子发生周期内降到最低，即认为43℃温浴后精子浓度下降主要是因为影响了精子的发生。第14周精子浓度恢复至正常水平，与以往研究资料相符，说明温度对睾丸影响是可逆性的［3］。

精子的活力和存活率也是评价精子质量的重要指标。活力低的精子不易到达受精的地点，也不容易穿透冠状带与卵子结合。有研究表明附睾是精子获得运动和受精能力的主要场所，附睾和附属性腺功能能影响精子活力［8，12－13］。本实验从温浴第4周开始受试者精子的活力和存活率就显著低于温浴前（均P＜0.05），显示43℃温浴能抑制精子的活力和降低精子存活率。43℃温浴后精子活力的降低是由于温浴抑制了精子在附睾内的成熟过程，还是影响了精子自身的结构，或是由于附睾液中精子运动所需重要能源物质减少所引起的？为此我们探讨了43℃温浴对精浆中果糖浓度的影响。有研究表明精浆果糖由精囊分泌，是反映精囊功能的特异性标志物，它可被精子直接利用，是精子主要能量来源。精浆果糖含量受血液睾酮水平调节，与精子活力、运动和授精能力密切相关［14－15］。也有研究显示果糖为精子的运动提供能量，为精子纤丝收缩提供能量的ATP主要依靠果糖代谢来补充，精浆中果糖的浓度除与精子存活率有关外，还与运动能力密切相关，果糖能提高线性运动精子的比例，减少原地摆动精子的比例［16］，这说明果糖是精子前向运动的重要能源。本研究中43℃温浴后各时间段精浆中果糖浓度与温浴前相比并不低，由此可见43℃温浴对精子运动能力的抑制可能不是通过抑制果糖生成实现的。精浆中果糖含量的微增高，可能与其精子密度低、运动能力低，使得果糖消耗少有关。

研究表明精浆中的中性α－葡萄糖苷酶主要由附睾上皮细胞分泌，是附睾的特异性酶和标志酶，可催化精子糖原降解，供给精子代谢与运动的能源，精子成熟、获能及受精过程伴有比较活跃糖基反应都与此酶的活性有关。在某些异常情况下，如附睾本身病变，会导致中性α－葡萄糖苷酶水平降低，因而通过检测精浆中性α－葡萄糖苷酶水平，可了解附睾在男性不育中的作用［17－18］。精浆中的锌主要来自前列腺，是反映前列腺功能的特异性标志物。精浆中一定浓度的锌对睾丸正常发育、精子形成过程及精子活力均有影响。对精子获能的影响可能是通过抑制精子核后顶体区膜的改变完成。锌剂对男性不育症有一定疗效，可使精子数，精子活力增加，并可部分恢复生育力，从而间接地证实锌与男性不育有关［19］。本实验中43℃温浴后各检测时间段中性α－葡萄糖苷酶活性和锌的含量与温浴前比较基本都呈现上升趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05）。中性α－葡萄糖苷酶活性和锌的含量出现小范围的升高，考虑可能是43℃温浴后附睾上皮细胞、前列腺上皮细胞的应激分泌反应所致。

综上所述，本研究发现虽然精浆中性α－糖苷酶活性、果糖和锌的含量在43℃温浴前后并未出现显著差异，这说明可能43℃温浴对人附睾及附属性腺功能没有显著影响。但是它们的活性／含量在温浴之后的恢复期大体都呈现出上升趋势。结合精子活力、存活率较浓度提前恢复的现象，我们推测中性α－糖苷酶活性、果糖及锌的含量的改变可能促进了热激损伤后精子活力的恢复。考虑到整个实验有个体差异及样本量较少等影响因素，我们期待有更大样本量的进一步研究证实。

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（2014－07－16 收稿）

Effects of Scrotal Heat Stress on Sperm Parameters，and Functions of the Epididymis and Accessory Sex Glands

Zhao Xiaoling，Rao Meng，Xia Wei et al
Family Planning Research Institute，Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan 430030，China

ObjectiveTo investigate the effects of scrotal heat stress on human sperm parameters，functions of the epididymis and accessory sex glands.Methods The self control method was employed.Ten subjects were subjected to warm bathing at 43℃，30min per day，for 10consecutive days.Semen samples were collected before（two times at an interval of 2－4weeks，the averaged values served as baseline level）and after warm bathing（eight times at an interval of 2weeks）.Sperm parameters，including sperm concentration，progressive sperm motility，sperm viability，neutralα－glucosidase activity，fructose and zinc contents in seminal plasma were detected at each time point.Results The sperm concentration，progressive sperm motility and sperm viability began to decrease 2weeks after warm bathing.The sperm concentration was significantly decreased at 4，6，8and 10weeks when compared with baseline level（P＜0.05）and it gradually recovered to the baseline line level at 14weeks.The minimum level appeared at 8weeks.The progressive sperm motility was decreased significantly at 4and 6weeks（P＜0.05）and the trough appeared at 6weeks.The sperm viability was also maximally reduced at 6weeks，with the values at 4－8weeks significantly different from baseline level（P＜0.05）.The two parameters gradually recovered at 10weeks after warm bathing.The neutralαglucosidase activity，fructose and zinc contents in seminal plasma were not significantly different from the baseline level at each time point.However，they tended to increase with extended time after warm bathing.Conclusion Scrotal heat stress can reversibly affect the male spermatogenesis.It does not significantly affect the functions of the epididymis and accessory sex glands.The neutralα－glucosidase activity，fructose and zinc contents tend to increase at the recovery phase，which warrants further investigation.

heat stress； sperm parameters； epididymis； accessory sex gland

R321

10.3870／j.issn.1672－0741.2015.02.014

＊国家自然科学基金资助项目（No.31171380）；国家科技支撑计划资助项目（No.2012BAI31B08）

赵小玲，女，1985年生，医学硕士，E－mail:259332523＠qq.com

△通讯作者，Corresponding author，E－mail:reprodcentre＠163.com