精子形态学与动力学参数间的相关性研究*

陈钢鑫 杨永青 曾凡湘 康跃凡**

1. 福建省妇幼保健院，福建医科大学附属医院辅助生殖研究室（福州 350001）；2. 福建医科大学附属漳州市医院

近年来由于环境污染加剧、社会压力增大、生活节奏增快等原因，男性的生育能力日趋下降[1,2]。对男性不孕不育的诊断已经不能仅仅依靠常规的精子动力学检查来完成了，精子形态学的分析被越来越受到重视。有研究[3,4]表明精子的正常形态率与男性的生育能力存在一定的相关性。精子形态学参数与精子动力学参数是否存在着相关性、精子形态学的异常是否会造成其动力学参数的改变等问题较少研究。目前这些问题的研究大多还采用《WHO人类精液检查与处理实验室手册》（第4版）的精液评价标准进行，有些相关研究也只是小样本的研究[5-7]。

资料与方法

一、资料

选择2014年至2017年福建省妇幼保健院生殖中心做出的精子动力学和形态学检查结果4336例。其中精子动力学参数包括精子浓度，前向运动精子百分率（PR%），非前向运动精子百分率（NP%），精子总活力；精子形态学参数包括正常精子形态率，精子头、颈部和中段、尾部畸形率。

二、方法

1. 标本采集：患者禁欲3～7d，手淫法取精，标本置于一次性干燥灭菌取精杯内，37℃恒温箱内液化30～60min。

2. 精子动力学分析：参照《WHO人类精液检查与处理实验室手册》（第5版）[8]标准，采用Makler板手工法进行精子动力学分析。

3. 精子形态学分析：精液采用Diff-Quik法染色，分析方法参照《WHO人类精液检查与处理实验室手册》（第5版）[8]标准，手工计数200条以上精子。精子动力学、形态学分析均由两位操作熟练的人员完成后取平均值，如两个结果差异较大时由第三人操作后取相近的两个结果的平均值（四舍五入后取整）。

4. 精子动力学与形态学评价标准：根据《WHO人类精液检查与处理实验室手册》（第5版）[8]精子浓度参考下限：15×106/mL；精子总活力参考下限：40%；PR%参考下限：32%；精子正常形态百分率参考下限：4%。

三、统计学分析

结 果

一、一般资料

患者平均年龄为（31.56±4.78）岁，平均禁欲时间为（4.53±1.22）d，平均精液量为（3.15±1.13）mL，pH均值为（7.35±0.24），平均圆细胞数（白细胞为主）为（2.35±0.23）个/HP。

二、精子形态学与动力学参数组间比较

将精子按其形态分为正常形态组（正常形态率≥4%）和异常形态组（正常形态率＜4%）。组间比较可见两组间各参数均存在显著性差异，（P＜0.05），正常形态组的精子动力学与形态学参数均比异常形态组更佳（见表1）。

三、精子形态学与动力学参数的相关性分析

精子正常形态率与精子动力学参数间均存在显著正相关性（P＜0.05）；精子头、颈部和中段、尾部畸形率与精子动力学参数均存在显著性负相关性（P＜0.05，表2）。

表1 精液形态学与动力学参数组间比较

表2 精液形态学与动力学参数的相关性分析 （n=4 336）

四、精子形态学与动力学参数间的多重线性回归分析

精子浓度与精子正常形态率、尾部畸形率间呈线性相关，其回归方程为：Y=28.319+3.145X1-0.212X4。PR%与精子正常形态率、颈部和中段、尾部畸形率间呈线性相关，其回归方程为：Y=30.737+1.483X1-0.316X3-0.200X4。NP%与精子颈部和中段畸形率间呈线性相关，其回归方程为：Y=8.851-0.018X3。精子总活力与精子正常形态率、精子颈部和中段、尾部畸形率呈线性相关，其回归方程为：Y=39.521+1.482X1-0.391X3-0.205X4，（见表3）。

表3 精子形态学与动力学参数的多重线性回归分析（n=4 336）

讨 论

精子动力学与形态学分析是男科学中的一项常规检验手段。目前很多地方对精液的分析仍旧沿用90年代的第四版WHO精液分析标准，最新的WHO第五版的评价标准未得到普及。针对男性生育能力普遍下降的情况，新版的WHO手册在精液常规的评价标准中将精子浓度由20×106/mL降至15×106/mL，PR%由50%降至32%，对精子形态学的评价标准将正常形态率由15%降至4%[8,9]。采用新的检验标准有可能会造成两个参数间的相关性发生变化。本文分析了采用新标准的精子动力学与形态学参数间的关系，通过两者间的关系来评估精液检查结果的准确性。

精子生成于睾丸内的生精小管中，原始的生殖细胞经过有丝分裂分化为精原细胞、初级精母细胞，经过两次减数分裂形成精子细胞。在一系列的包装修饰后形成了形态学上分为头、颈部和中段、尾；动力学上分为前向运动、非前向运动、不动的成熟精子。成熟的精子形似蝌蚪状，头部呈椭圆形，前1/3～2/3为顶体区，之后为致密的核染色质区，颈部和中段连接头和尾，中段与尾部主要由一条轴丝连接，轴丝主要由两根中心微管和环绕在外周的一圈9组二联微管组成，体部含有大量螺旋线粒体，尾部是一条鞭毛状物。精子独特的形态结构为精子的运动提供物质基础和能源保障。精子颈部和中段、尾部对精子活力的影响最大，颈部和中段的线粒体产生ATP，为精子运动提供能量；尾部是运动器官，它的摆动幅度及频率大小影响着精子的活力与运动方向[10]。理论上精子形态学参数的畸形会影响精子的动力学参数。

本研究将形态学分组后可见精子动力学和形态学参数随精子正常形态率的改变而改变，两者间可能存在一定的相关性。进一步分析后可见精子正常形态率与精子动力学参数呈正相关性，且相关性较大（r＞0.5）；精子头、颈部和中段、尾部畸形率与精子动力学参数呈负相关性，但相关性较小（r＜0.5）。这与相关研究结果一致[11]，也与上文中精子生成过程中其形态学与动力学的理论关系是一致的。基于精子形态学与动力学间存在相关性，研究进一步分析了两者间是否存在线性相关性。分析结果发现两者部分参数间存在着线性相关。以上结果表明精子形态学参数的异常会引起精子动力学参数的改变。

精子的生成受很多因素的影响。目前已知的主要影响因素主要有激素水平（如睾酮）、生长环境（如温度）等外源性因素和精子生成过程中的内源性因素（如基因水平）[12,13]等。结果中的两者间相关系数均较小（r＜0.5，β＜0.5），这说明精子形态学对动力学参数的影响是有限的。我们可以通过文章中得出的回归方程来大致验证精液检验时做出的精子动力学与形态学结果的准确性，但是不能用来作为参考标准。

以上研究结果提示，精子形态学与动力学间存在一定相关性，部分参数间呈线性相关。精液检查时，将精子形态学与动力学检查相结合可以更好地评估男性的生育能力。