中药对精子DNA损伤影响研究进展

2016-04-06 12:31王志强陕文生甘肃省妇幼保健院男科甘肃兰州730050
实用中医药杂志 2016年4期
关键词:染色质不育症完整性

王志强,葛 君,陕文生(甘肃省妇幼保健院男科,甘肃 兰州 730050)



中药对精子DNA损伤影响研究进展

王志强,葛 君,陕文生
(甘肃省妇幼保健院男科,甘肃 兰州 730050)

近年来,精子DNA损伤已成为衡量男性生育力的一个重要指标[1],同时也可能与辅助生育技术结果密切相关[2]。有研究表明[3],不育患者精子DNA变性程度明显高于正常生育者,其精液常规参数与精子DNA损伤之间呈显著负相关,以精子DNA损伤为特征的精子染色质结构异常是男性不育、复发性自然流产以及辅助生殖技术治疗失败的重要原因之一。中医治疗男性不育症有其独有的优势,已形成一套完整实用的理论体系,综述如下。

1 男性不育与精子DNA损伤

随着辅助生殖技术的广泛开展,精子评估已由传统的精液常规分析向细胞-分子水平深入。目前发现,在男性不育症患者中,有15%的患者精液常规检查是正常的[4],说明精液常规检查已不能准确的评估男性的生育能力。近几年精子DNA损伤作一个新的热点逐渐进入男性不育的研究。精子DNA损伤可以使精子的受精能力下降,妊娠率降低,流产率增高,出现低妊娠、高不育、高流产。文献报道,近20%的特发性不育与精子DNA损伤有关,其对生育的影响涉及多个环节,如受精、着床、植入以及胚胎存活等[5]。有研究指出,在不育症患者中,精子DNA受损比率较正常人升高[6]。说明精子DNA损伤与男性不育密切相关,因此精子DNA损伤可作为一项新的预测男性生育能力的指标应用于临床。对于精子DNA损伤程度的评估,学者们也提出了很多指标,其中以DFI最为常用。DFI可以间接反应精子遗传物质的完整性,因此对于不育症的患者,可以通过DFI值的变化进一步了解精子DNA损伤的程度,从而更好的用于评估、预测男性的生育能力及治疗和预防。报道显示,DFI与精子正常形态率呈负相关,表明精子DNA损伤可以影响精子的形态,可能与精子DNA损伤引起精子畸形率增高有关[7]。Derijck等[8]发现不育症患者中,异常形态精子数目越多,DFI值越大,二者呈显著正相关,且以精子头部异常较明显。由于DFI可以对精子DNA损伤做出准确的判断,因此DFI的检测具有一定的临床意义。

精子DNA损伤的机制主要包括以下几种:①精子染色质包装与分离异常。在精子形成过程中,由于拓扑异构酶作用和组蛋白超乙酰化,所有精子细胞都产生瞬时的DNA断裂,有助于核蛋白组型转换时释放扭力。由于精子细胞具有构象脆性,所以比体细胞产生更多的自发DNA损伤,而且精子细胞DNA损伤修复能力较弱[9]。另外,约有5%~15%不育男性完全缺乏鱼精蛋白,过多的核组蛋白(>15%)使染色质致密性降低,容易受到外界环境的影响。动物模型研究提示鱼精蛋白缺乏与精子DNA损伤及IVF中精子受精能力的下降相关[10]。②氧化应激。畸形精子和白细胞是精液中过量活性氧的主要来源,过量活性氧会产生氧化应激,损伤精子DNA结构完整性,产生畸形精子,这是一个相互作用的过程[11]。③细胞凋亡异常。精原细胞和精母细胞的早期凋亡主要通过Fas/FasL途径以及 Caspase途径介导,异常凋亡途径可能会产生功能缺陷的精子。Sakkas等[12]研究表明,一些具有DNA损伤的生精细胞可能逃避了某些凋亡途径,生成了带有损伤DNA的精子。

2 中药对精子DNA损伤的影响

中医认为,肾藏精,主生殖,肾精充盛促使天癸成熟,在男子则表现为精气溢泻,能和阴阳而有子,若肾精衰少,肾气不足则无子[13]。脾为后天之本,主运化水谷精微,为气血生化之源。脾胃健则气血充,生精有源,种子有望。健运脾胃,补益后天,水谷精微而能聚精归肾,精旺则子盛。治疗以补肾健脾为根本,兼以疏肝、活血等。

张孝旭等[14]研究聚精丸对弱精子症患者精子DNA完整性的影响,将59例按照精子DNA损伤参数(DFI)值异常与否分层研究,治疗3个月后,精子密度、总数、活力、活率、畸形率、DFI与治疗前比较差异有统计学意义,说明聚精丸可显著提高弱精子症患者精子密度、总数、活力、活率和精子DNA完整性。杨丽霞等[15]研究生精散对男性不育患者精子DNA损伤的修复作用,56例少、弱精子症不育患者随机分为中药组和对照组,观察两组行IVF-ET周期中获卵数、MII卵子数、受精数、卵裂数、可用胚胎数、种植率、临床妊娠率及流产率。结果发现生精散能够明显降低精子DFI值,提示其能够通过对损伤DNA修复而提高精子质量,改善IVF-ET治疗患者的妊娠结果。金保方等[16]研究养精胶囊联合锌硒宝治疗男性不育患者精子DNA完整性的影响。60例合并精子DNA完整性异常的不育患者随机分为治疗组与对照组各30例,治疗3个月,检测DFI和精液常规参数。结果发现养精胶囊联合锌硒宝可显著降低不育患者的精子DFI值,提示养精胶囊和锌硒宝治疗男性不育可显著改善精子DNA完整性。王淑红等[17]研究益肾生精方对弱精子症不育患者精液质量及精子DNA完整性的影响,采用自身对照方法,用单细胞凝胶电泳法测定精子DNA完整性。结果发现精子总彗星细胞率较治疗前显著降低,提示益肾生精方具有提高不育症患者精子活力及改善精子DNA损伤的作用。孙振高等[18]研究补肾中药对精液参数及精子DNA质量的影响。将68例肾阴虚型男性不育患者随机分为观察组和对照组,观察组服用六味地黄软胶囊,对照组服用维生素E胶丸,12周为一疗程。结果精子活动力、精子畸形率、精子DNA碎片化指数改善观察组较对照组明显,说明补肾中药可改善精液参数,其作用机制可能与改善精子DNA质量有关。谭广兴等[19]研究养精赞育颗粒对弱精子症患者精子DNA完整性的影响。弱精子症86例口服养精赞育颗粒,通过吖啶橙试验(OAT)与计算机辅助精液分析(CASA)检测DFI和精液常规参数。治疗3个月,结果精子的活力和精子DNA的完整性显著改善,补脾益肾是提高精子DNA完整性的有效方法。王英俊等[20]研究十子二仙汤对肾阳虚型弱精子症患者的精子DNA完整率及精子顶体完整率的临床效果。结果发现十子二仙汤能有效改善肾阳虚型弱精子症的精子DNA完整率和顶体完整率。宋兵等[21]研究复方玄驹胶囊联合维生素E对轻度少精子症和(或)弱精子症患者精子染色质损伤的临床疗效。50例精液异常的不育患者随机分为实验组和对照组,运用计算机辅助精液分析系统(CASA)及精子染色质结构分析(SCSA)方法分析两组患者治疗前后精液常规参数和精子DNA损伤指数(DFI)。结果发现复方玄驹胶囊联合维生素E治疗可有效改善不育患者精液质量,对精子染色质损伤有一定的改善作用。陈逸青等[22]研究淫羊藿总黄酮对酗酒模型小鼠精子质量的影响,结果发现淫羊藿总黄酮具有拮抗酒精对小鼠生殖系统的毒害作用。明显改善酗酒小鼠的睾丸/附睾质量指数,增加精子的数量与活力,减少酒精致精子畸形率,对酗酒小鼠精子细胞DNA损伤具有明显的保护作用。

3 小 结

DNA是生物体内最重要的遗传物质,在生命活动过程中,DNA会不断受到各种环境因素的攻击而导致损伤。DNA损伤直接影响DNA复制、转录和蛋白质合成,进而影响细胞生长、发育、遗传、代谢和繁殖等生命活动[23]。精子DNA的完整性对遗传信息的准确传递是必须的,任何形式的精子DNA损伤都与男性不育有直接关系,会导致男性生育力下降[24]。精子DNA的损伤能够影响精子的受精能力、受精卵的分裂,以及胚胎的发育,但其病因错综复杂,至今尚未找到确切致病原因,也尚未发现效果显著且得到公认的药物。

目前研究认为中药可以起到抗氧化应激作用而改善精子成熟的微环境,从而起到对精子 DNA 完整性的保护作用,提高精子质量,促进精子成熟,最终提高生育力。但是,尚缺少大量更深层机制的研究,很少从氧化应激某个或多个通路入手探讨其作用机制,未体现出中药多途径、多靶点作用的优势,因此还有大量研究工作需要完成。

[参考文献]

[1] 蒋欢欢,曹云霞,贺小进.精子染色质完整性检测与辅助生殖技术[J].国际生殖健康/计划生育杂志,2011,30(1):58-60.

[2] 蒋欢欢,贺小进,宋兵,等.精子染色质完整性对IVF/ICSI临床结局的预测价值[J].中华男科学杂志,2011,17(12):1083-1086.

[3] Rybar R,Markova P,Veznik Z,et al.Sperm chromatin integrity in young men with no experiences of infertility and men from idiopathic infertility couples [J].Andrologia,2009,41(3):141-149.

[4] 胡杨扬,林礼彰,李澄棣,等.精索静脉高位结扎术对精子DNA碎片的影响[J].中华男科学杂志,2011,17(10):897-901.

[5] Shamsi MB1,Kumar R,Dada R.Evaluation of nuclear DNA damage in human spermatozoa in men opting for assisted reproduction[J].Indian J Med Res,2008,127(2):115-123.

[6] Rybar R1,Markova P,Veznik Z,et al.Sperm chromatin integrity in young men with no experiences of infertility and men from idiopathic infertility couples[J].Andrologia,2009,41(3):141-149.

[7] 孙静波,姜宏,何瑞冰.精子DNA完整性与精液参数的相关性研究[J].中国男科学杂志,2010,24 (4):26-29.

[8] Derijck AA1,van der Heijden GW,Ramos L,et al.Motile human normozoospermic and oligozoospermic semen samples show a difference in double-strand DNA break incidence[J].Hum Reprod,2007,22(9):2368-2376.

[9] Erenpreiss J1,Spano M,Erenpreisa J,et al.Sperm chromatin structure and male fertility:biological and clinical aspects[J].Asian J Androl,2006,8(1):11-29.

[10] Oliva R.Protamines and male infertility[J].Hum Reprod Update,2006,12(4):417-435.

[11] Hauser R1,Meeker JD,Singh NP,et al.DNA damage in human sperm is related to urinary levels of phthalate monoester and oxidative metabolites[J].Hum Reprod,2007,22(3):688-695.

[12] Sakkas D,Moffatt O,Manicardi GC,et al.Nature of DNA damage in ejaculated human spermatozoa and the possible involvement of apoptosis[J].Biol Reprod,2002,66(4):1061-1067.

[13] 王旭昀,李曰庆.补肾法治疗男性不育症探析[J].中华中医药学刊,2011,29(2):289-290.

[14] 张孝旭,何映.聚精丸对弱精子症患者精子DNA完整性的影响[J].北京中医药,2011,30(1):41-42.

[15] 杨丽霞,孙伟,孙风云,等.生精散对损伤DNA修复作用的初步研究[J].辽宁中医药大学学报,2011,13(9):62-64.

[16] 金保方,黄宇烽,夏欣一,等.养精胶囊联合锌硒宝对不育患者精子DNA完整性的影响[J].中国男科学杂志,2006,20(12):45-49.

[17] 王淑红,张展羽,韩瑞玉,等.益肾生精方对不育症患者精液质量及精子DNA的影响[J].现代中西医结合杂志,2014,23(9):926-928.

[18] 孙振高,孙金龙,姜鲲鹏,等.六味地黄软胶囊对精液参数及精子DNA质量的影响[J].中华中医药杂志,2011,26(2):340-342.

[19] 谭广兴,何映,曾庆琪.养精赞育颗粒对弱精子症患者精子DNA完整性的影响[J].中国男科学杂志,2009,23(10):50-53.

[20] 王英俊,李大文.十子二仙汤对肾阳虚型弱精子症患者的精子顶体完整率及精子DNA完整率影响研究[J].四川中医,2012,30(9):56-60.

[21] 宋兵,贺小进,蒋欢欢,等.复方玄驹胶囊联合维生素E对不育患者精子染色质损伤的影响[J].中华男科学杂志,2012,18(12):1105-1107.

[22] 陈逸青,刘丛云,陈勤.淫羊藿总黄酮对酗酒模型小鼠精子质量和DNA损伤的影响[J].中国医院药学杂志,2012,32(18):1426-1429.

[23] 江励华.中药及其提取物对DNA损伤的影响的研究进展[J].药物生物技术,2005,12(1):54-57.

[24] Irvine DS,Twigg JP,Gordon EL,et al.DNA integrity in human spermatozoa:relationships with semen quality [J].J Androl,2000,21(1):33-44.

[中图分类号]R256.59

[文献标识码]A

[文章编号]1004-2814(2016)04-0384-02

[基金项目]甘肃省中医药管理局科研课题(GZK-2014-48)

[通讯作者]陕文生

[收稿日期]2015-11-30

猜你喜欢
染色质不育症完整性
染色质开放性与动物胚胎发育关系的研究进展
哺乳动物合子基因组激活过程中的染色质重塑
为什么男性不育症患者越来越多
男性不育症不用愁,科学家研发出新型治疗方法
染色质可接近性在前列腺癌研究中的作用
“哺乳动物卵母细胞生发泡染色质构型的研究进展”一文附图
为什么男性不育症患者越来越多
莫断音动听 且惜意传情——论音乐作品“完整性欣赏”的意义
精子DNA完整性损伤的发生机制及诊断治疗
菟丝子在男性不育症中的应用