精索静脉曲张术后联合不同抗氧化剂对精子DNA碎片率的影响

邓 浩 李 焕 赵 军 钟玉城 马文敏

南方医科大学附属佛山市妇幼保健院生殖中心（广东佛山 528000）

精索静脉曲张（Varicocele，VC）是是男性泌尿生殖系统常见疾病，在普通成年男性中发病率为10%-25%，精液异常男性中发病率约25.4%[1]。目前，许多研究已经证实，精索静脉曲张会影响男性精液质量，从而引起男性不育。作为遗传信息的载体，精子DNA完整性对于生育健康后代具有重要意义，而精子DNA碎片率（DNA fragmentation index，DFI）正是反映精子 DNA完整性的一个重要参数，在男性生育力评估及辅助生殖技术的有着重要作用[2-4]。目前已有许多研究显示精子DNA完整性会影响男性生育能力，当精子DNA碎片率显著升高时，男性生育能力将明显下降[5-6]。

精索静脉曲张从多个病理生理方面影响男性精子DNA完整性，其中氧化应激损伤是重要影响因素之一，氧化应激可以导致精子DNA碎片率升高。我们前期研究已证实，精索静脉曲张术后可以降低精子DNA碎片率，提高精液质量[7]。维生素E及辅酶Q10作为重要的抗氧化剂，在机体抗氧化系统中发挥着重要作用。有研究表明，维生素E、辅酶Q10可以改善不育男性精液质量，降低精子DNA碎片率[8-9]。本次研究中，我们将探讨精索静脉曲张术后联合不同的抗氧化剂对精子DNA碎片率产生的影响。

资料与方法

一、研究对象

选择2018年01月至2019年12月在南方医科大学附属佛山市妇幼保健院辅助生殖技术中心男科就诊的精索静脉曲张同时伴精子DNA碎片率升高的患者332例。纳入标准：1、精子DNA碎片率升高，DFI＞15%，2、临床I度曲张伴精液质量异常、临床II度曲张、临床III度曲张，3、彩色多普勒超声（CDFI）确认精索静脉血液存在返流。排除标准：1、无精子症；2、隐睾；3、睾丸炎、附睾炎；4、遗传系统疾病；5、近期接触高温、射线、毒物等；6、不能耐受手术。

二、研究方法

332例精索静脉曲张患者采取随机数表法分为3组，对照组：共107例，患者行精索静脉曲张手术，术后不予药物治疗。维生素E组：共115例，患者行精索静脉曲张手术，术后给予天然维生素E口服，每日2次，每次100mg，连续服药3个月。辅酶Q10组：共110例，患者行精索静脉曲张手术，术后给予辅酶Q10口服，每日2次，每次100mg，连续服药3个月。所有患者于手术前及手术后3个月行精液分析及精子DNA碎片率检测。

三、手术方法

麻醉后，常规消毒铺巾。于内环口处作横切口长约3cm，依次切开皮肤、皮下、腹外斜肌腱膜，逐层分开腹内斜肌、腹横肌、腹横筋膜后见腹膜外间隙，使用拉钩将腹膜向内侧推开，暴露紧贴腹膜的精索，分离后用静脉拉钩将精索拉出切口外。显微镜下一般可见3-6支静脉，最粗静脉直径可达5mm；动脉1-2支，平均直径约1mm。显微器械小心游离睾丸动脉，其余精索静脉等组织在显微镜下以5-0或4-0丝线精细结扎。于近睾丸端剪开较大的曲张静脉排出睾丸端淤积的静脉血，以丝线关闭静脉排血口。寻找结扎后膨大透亮的淋巴管，最大直径可达1-3mm，使用眼科剪将淋巴管开窗，可见清亮淋巴液流出，膨大的淋巴管腔扁塌、变细。检查无活动性出血后，逐层关闭切口。

四、精索静脉曲张的诊断及分度

临床型Ⅰ度：阴囊触诊时无异常，但患者屏气增加腹压（Valsava试验）时可扪及曲张的精索静脉；临床型Ⅱ度：阴囊触诊时可扪及曲张的精索静脉；临床型Ⅲ度：视诊可以看见阴囊内曲张静脉团块，阴囊触诊时可扪及明显增大、曲张的静脉团[1]。

五、计算机辅助精液分析（CASA）

严格按照《WHO人类精液检查与处理实验室手册（第五版）》进行精液分析操作，采用计算机辅助全自动精液分析仪（IVOS分析仪，美国Hamilton公司）进行精液分析，精子畸形率由同一实验室工作人员进行操作判定。

六、精子DNA碎片率检测

采用精子染色质结构分析法 （sperm chromatin structure assay，SCSA），用《精子核完整性染色试剂盒》（浙江星博生物科技股份有限公司）进行DNA碎片率检测。取精液标本在显微镜下观察计数，根据计数的精液浓度，取一定量精液用三羟甲基氨基甲烷氯化钠EDTA缓冲液将精液标本稀释至浓度为1-2×l06/ml的精子悬液。取稀释的精子悬液0.01-0.02ml直接涂片，将玻片置于液缸中，干燥后加入0.2ml酸溶液孵育30秒，加入0.6ml吖啶橙溶液进行避光染色。放入流式细胞仪进行分析检测，3分钟内检测2次，每次检测5000个精子，流速控制在200-300微粒/秒。最后应用流式图形软件分析，得出精子DNA碎片所占的百分比例。DFI≤15%为正常参考值；DFI＞15%为精子DNA碎片率升高。

七、统计学分析：

结 果

一、三组患者一般情况比较

对照组、维生素E组及辅酶Q10组患者的年龄无统计学差异（33.13±6.93 岁 VS 31.77±6.48 岁 VS 32.64±7.21岁，P＞0.05），三组患者左侧、右侧、双侧精索静脉曲张的比例及临床I度、II度、III度的比例，差异无统计学意义（P＞0.05）（表 1）。

表1 三组患者一般情况比较(±s;n,%)

表1 三组患者一般情况比较(±s;n,%)

三组之间差异无统计学意义，P＞0.05

分组 n 年龄（岁） 左侧曲张 右侧曲张 双侧曲张 I度曲张 II度曲张 III度曲张对照组 107 33.13±6.93 102（95.33%） 1（0.93%） 4（3.74%） 13（12.15%） 76（71.03%） 18（16.82%）维生素E 组 115 31.77±6.48 108（93.91%） 2（1.74%） 5（4.35%） 12（10.43%） 81（70.43%） 22（19.13%）辅酶 Q10组 110 32.64±7.21 105（95.45%） 2（1.82%） 3（2.73%） 15（13.64%） 78（70.91%） 17（15.45%）

二、三组患者精子DNA碎片率比较

三组患者手术前精子DFI水平无明显差异（26.15±10.68%VS 27.47±10.85%VS 25.82±11.39%，P＞0.05），三者患者手术后精子DFI水平较手术前均明显下降（21.52 ±8.98%VS 26.15 ±10.68% ；16.54 ±9.23%VS 27.47±10.85% ；17.27±9.71%VS 25.82±11.39% ，P＜0.05），维生素E组及辅酶Q10组手术后精子DFI水平低于对照组手术后精子DFI水平（16.54±9.23%、17.27±9.71%VS 21.52±8.98%，P＜0.05）（表 2）。

表2 三组患者手术前后精子DFI水平比较(±s)

表2 三组患者手术前后精子DFI水平比较(±s)

与各组手术前相比：*P＜0.05；与对照组手术后DFI相比：#P＜0.05

组别 n 手术前DFI（%） 手术后DFI（%）对照组 107 26.15±10.68 21.52±8.98*维生素 E 组 115 27.47±10.85 16.54±9.23*#辅酶 Q10 组 110 25.82±11.39 17.27±9.71*#

三、三组患者精液参数比较

三组患者手术后精液量与手术前相比，无明显变化（P＞0.05）。三组患者手术后精子浓度、存活率、PR均较手术前显著提高（P＜0.05）。维生素E组及辅酶Q10组手术后精子畸形率较手术前改善（P＜0.05），对照组手术后精子畸形率较术前无明显变化（P＞0.05）。维生素E组及辅酶Q10组手术后精子浓度、存活率、PR及畸形率较对照组手术后有明显提高（P＜0.05）（表3）。

表3 三组患者手术前后精液参数比较(±s)

表3 三组患者手术前后精液参数比较(±s)

与各组手术前相比：*P＜0.05；与对照组手术后相比：#P＜0.05

手术后对照组 维生素E组 辅酶Q10组 对照组 维生素E组 辅酶Q10组精液量（ml） 3.83±1.13 4.21±1.22 4.09±1.27 4.08±1.09 4.23±1.17 4.31±1.21浓度（×106/ml） 47.64±32.28 44.53±29.71 43.28±34.09 64.73±39.45* 76.32±36.71*# 79.23±42.26*#存活率（%） 52.63±11.30 50.16±10.82 54.24±11.89 62.46±12.56* 71.43±11.87*# 69.64±10.98*#PR（%） 27.81±10.62 27.06±11.57 28.60±11.04 34.76±11.03* 42.32±12.52*# 41.72±10.25*#畸形率（%） 97.74±8.04 97.34±8.71 98.14±9.18 96.74±9.14 93.40±8.95*# 94.68±10.03*#组别 手术前

讨 论

精索静脉曲张是导致男性不育最常见的疾病之一，可通过多种病理生理改变影响睾丸功能，其中肾静脉血液反流学说被认为是最可能的原因。来自肾静脉的反流静脉血可引起睾丸温度和静脉压升高，将肾和肾上腺的毒性代谢产物带至睾丸，导致睾丸的生精功能受损[10]。其中，反流静脉血液中含有的较高水平的活性氧（Reactive oxygen species,ROS）被认为是影响睾丸生精功能以及精液质量的重要因素之一[11]。通常情况下，精浆正常水平的ROS在精子运动获能及精卵结合中发挥了重要作用[12]。精索静脉曲张可导致精浆ROS的生成超过机体内抗氧化系统清除能力，过高的ROS介导的氧化应激反应可引精子DNA的损伤。有学者研究ROS和精液参数、精子DNA碎片率的关系，认为精索静脉曲张患者ROS水平与精子DFI及精液参数有显著相关性，精索静脉曲张患者精浆中ROS水平以及DFI均明显升高，且与VC严重程度呈正相关[13]。精子DFI显著升高可导致男性不育，并且与配偶反复流产、辅助生殖妊娠率密切相关[14]。因此，对于有明确手术指征的VC，建议手术治疗。

维生素E又称生育酚，是重要的抗氧化剂之一。维生素E通过终止生物膜和膜蛋白的脂质过氧化反应发挥其作用，可以改善由ROS和脂质过氧化的氧化应激损伤[15]。许多研究发现，补充维生素E可以提高男性精子浓度，改善精子活动力及形态，从而提高男性生育能力[16-18]。辅酶Q10是线粒体呼吸链关键组件，在维持细胞膜和脂蛋白代谢中发挥重要作用。辅酶Q10能够对抗脂质过氧化损伤，同时促进线粒体能量的生成[19]。有研究表明，精浆的抗氧化能力与精子的运动性呈正相关，采用辅酶Q10 200mg/d口服，连续服药12周后能够显著增强精浆的抗氧化能力[20]。还有学者研究显示，采用辅酶Q10 300mg/d口服，连续服用12个月，精子的浓度、前向运动百分率及正常形态百分率较用药前显著改善[21]。因此，口服维生素E、辅酶Q10等抗氧化剂能够减轻由精索静脉曲张造成ROS增加而导致的氧化应激损伤，减少精索静脉曲张患者精子DNA的损伤，降低精子DNA碎片率[22-23]。

我们纳入精索静脉曲张伴精子DNA碎片率升高的患者，研究精索静脉曲张术后联合使用不同的抗氧化剂对精子DNA碎片率及精液质量的影响。我们的研究结果显示，三组患者手术后精子DFI均较手术前有明显下降，证实精索静脉曲张手术的确可以降低精子DNA碎片率，与Kadioglu及Alhathal的研究的结果相符[24-25]。 Ni及 García-Peiró等研究认为，对于伴有精子DNA碎片率升高的VC患者，手术有助于减少ROS损伤，降低精子DNA碎片率，改善精液质量，提高妊娠率[26-27]。我们通过对比三组患者术前术后精液参数，三组患者手术后精液量与手术前相比，无明显变化。三组患者手术后精子浓度、存活率、PR均较手术前显著提高，证实精索静脉曲张患者行手术治疗可以提高精子质量。通过对比术后三组精子DNA碎片率的结果，我们发现维生素E组及辅酶Q10组精子DNA碎片率低于对照组，表明精索静脉曲张术后联合维生素E及辅酶Q10可以进一步降低精子DNA碎片率。可能与术后使用维生素E、辅酶Q10等抗氧化剂后，可以减轻ROS造成的氧化应激损伤有关[28-29]。通过对比对照组手术前后精子畸形率，发现精索静脉曲张手术前后精子畸形率无明显差别，精索静脉曲张手术并不能很好的降低精子畸形率。当术后联合使用维生素E及辅酶Q10后精子畸形率较手术前有了改善。

综上所述，对于精索静脉曲张伴精子DFI升高的患者，建议行手术治疗，手术可以降低精子DFI，提升精子质量。术后可以考虑联合使用维生素E及辅酶Q10等抗氧化剂，可以进一步改善精液质量。