特发性不育症患者瘦素、IL-6和精液质量的关联*

叶 豪 林南河 陈 斌** 胡 凯

1.上海交通大学医学院附属仁济医院泌尿外科；2.上海市男科研究所

瘦素是白色脂肪组织分泌的一种多肽，参与机体摄食、能量平衡及免疫反应的调控。同时，瘦素对生殖系统也发挥重要作用[1]。目前，在男性不育症患者中，瘦素和男性生育力之间的关联尚无定论。既往研究发现瘦素和精子浓度、活力或畸形率存在关联[2-3]，然而有的研究结论并不一致[4]。目前瘦素调控男性生育力的具体机制尚不明确。精浆中存在多种细胞因子，其中IL-6水平和精液参数存在一定关联，特别是存在生殖道感染的不育患者，高水平IL-6与精子活力下降有关[5]，然而在正常生育对照的精浆中也存在一定水平的IL-6，Elfassy等发现精浆IL-6和精子浓度、活力存在正相关[6]。此外，类风湿性关节炎等炎症性疾病中已经发现瘦素和IL-6之间的关联[7]，然而在无法找到明确病因的特发性不育症患者人群中，瘦素、IL-6和精液质量之间的关系仍需研究。

资料与方法

一、一般资料

选取2019年8月到2021年3月期间于我院男性专业科就诊患者，符合特发性男性不育症诊断标准的患者119例，根据第5版《世界卫生组织人类精液检查与处理实验室手册》，分为少精子症组（精子浓度＜15×106/mL）45例，弱精子症组（前向运动精子比例＜32%）50例和畸形精子症组（畸形精子比例＞96%）24例并选取生育检验且精液检查正常的对照57例。排除标准：①因性发育异常、外生殖器畸形、勃起功能障碍、不射精等疾病不能正常完成阴道内射精者。②同时存在多项精液检查指标异常、严重少弱精、隐匿精子症和无精症患者。③存在精索静脉曲张、泌尿生殖道感染等已知影响男性生育力疾病者。④存在染色体核型异常、AZF检测异常或者已知影响生育的基因突变等遗传学检查异常者。⑤既往有腮腺炎、附睾炎、睾丸炎等病史者。⑥存在严重精神心理疾患者。⑦长期放射线、危险化学品接触史者。⑧长期吸烟、酗酒者。⑨近3月服用改善精液质量药物者。进行研究前对患者进行告知并签署知情同意书。

二、精液常规和精浆生化的测定

患者留取精液前需禁欲2-7天，在取精室中手淫法留取精液后，由经验在5年以上的技术员进行检测。采用计算机辅助精液分析系统进行精液常规参数的检测。精液3000g离心15min后取上层精浆进行精浆生化检测，指标包括中性α糖苷酶、α糖苷酶、果糖和锌，检测试剂盒购自中国南京欣迪生物药业公司（批号分别为04052101，04042101，04112101，04022101）严格按照检测试剂盒说明书进行操作。

三、血清、精浆瘦素和IL-6的测定

患者留取血液标本要求早上空腹并且10点之前完成抽血。1000g离心15min后取上层血清，采用ELISA试剂盒检测血清和精浆中的瘦素（R＆D，DLP00，美国加州）和IL-6（Cusabio，CSB-E04638h，中国武汉），操作按照试剂盒说明书进行，所有样本检测前均1000g离心15min，并且设置1个复孔减少误差。

四、数据分析

符合正态分布的资料采取算术均数±标准差进行描述，偏态资料采用中位数和四分位数间距进行描述。正态分布资料两组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析。不符合正态分布的资料两组间比较采用Mann WhitneyU检验，组间分析比较采用Kruskal-Wallis检验。相关性分析计算Pearson相关系数。统计学分析软件采用SPSS 27.0，定义检验效能α=0.05。

结 果

一、各组基本参数

从表1可知，4组之间在年龄、BMI、不育年限、禁欲天数、精液体积等一般资料数据的差异不存在统计学意义（P＞0.05）。弱精子症组的精浆中性α糖苷酶和α糖苷酶水平显著低于少精子症组、畸形精子症组和对照组（P＜0.05）。

二、各组瘦素和IL-6水平比较

从表2可知，4组之间的血浆瘦素、血浆IL-6水平之间不存在统计学差异（P＞0.05）。弱精子症组精浆瘦素水平高于对照组、少精子症组和畸形精子症组（P＜0.05），且精浆IL-6水平相较其余3组更低（P＜0.05）。

三、瘦素、IL-6和精液常规、精浆生化参数的相关性

从表3可知，血浆瘦素和BMI存在显著正相关（P＜0.05），精浆瘦素和精浆IL-6、前向运动精子比例、精子活动率和精浆中性α糖苷酶水平存在显著负相关（P＜0.05），而精浆IL-6和前向运动精子比例、精子活动率和精浆中性α糖苷酶水平存在显著正相关（P＜0.05）。

讨 论

本研究结果表明，在特发性不育患者中，精浆瘦素水平与精子活力存在负相关，表明较高浓度的瘦素可能会对精子活动力的产生不利影响。EI等[8]在研究精索静脉曲张患者的血清和精浆中瘦素水平时发现，二者均和精子活力存在负相关，而我们先前的研究发现精索静脉曲张患者和白细胞精液症患者中精浆瘦素水平显著高于对照组[9]。慢性附睾炎同时合并瘦素水平升高对精子的活力和正常形态率存在显著的负面影响[10]。虽然这些研究也发现瘦素和精子活力之间的关联，但是选择的研究人群为精索静脉曲张患者或慢性附睾炎患者。精索静脉曲张和慢性附睾炎本身对精子活力也是损伤因素。本研究对象排除了任何程度的精索静脉曲张和生殖道炎症，更有利于说明瘦素和精液参数之间的潜在关联。这也部分解释我们为什么没有观察到瘦素水平和精子浓度及畸形率的关联。既往的研究中往往没有设置严格的纳入和排除标准，引起患者生育力下降的包括精索静脉曲张、感染在内的多种因素可能对睾丸生精功能和精子活力存在影响，对研究瘦素与精子浓度、畸形率的关联可能产生干扰。Guo等[11]对特发性弱精症患者的血浆、精浆瘦素和精液参数之间进行分析，发现特发性弱精症患者的精浆瘦素和精子活力存在负相关，而血清瘦素和精子活力不存在显著关联。这与本研究结论类似，而本研究对象人群更广泛，将特发性少精子症患者、畸形精子症患者一并纳为研究对象。然而Guo等还发现精浆瘦素和血浆瘦素之间存在正相关，本研究并未发现这一规律，可能与精浆中瘦素来源尚不明确有关。既往研究表明睾丸、附属性腺甚至精子本身都可能具备合成瘦素的能力，因此精浆中瘦素的来源可能与周围循环中瘦素来源存在差异。

表1 各组基本参数

表2 各组血浆和精浆瘦素、IL-6水平比较

表3 血浆和精浆瘦素、IL-6水平与各指标之间的相关性分析结果

在精浆生化指标中，中性α糖苷酶和α糖苷酶水平代表了附睾分泌功能高低。已有研究发现中性α糖苷酶水平和精子的前向运动活力存在关联[12]。当附睾分泌功能受损，精浆中性α糖苷酶水平下降，精子活动力下降。目前尚未有研究报道瘦素和精浆中性α糖苷酶之间的关联。本研究发现在特发性弱精子症患者中精浆瘦素和精浆中性α糖苷酶之间存在负相关，提示瘦素与精子活力之间的负相关关系，或许与附睾分泌功能以及附睾内精子活动能力成熟有关。

本研究发现精浆瘦素和精浆IL-6之间存在负相关，以及精浆IL-6和精子活力、中性α糖苷酶之间的正相关。既往研究大部分都认为高水平的IL-6往往和较差的精子活力相关，然而研究对象通常是存在白细胞精子症、精索静脉曲张等生殖道炎症的不育人群[8,13]。Elfassy等人在研究不育患者血浆、精浆IL-6与精液参数的关联时发现，精浆IL-6与精子活力存在正相关。这与我们的结论类似，然而在他们的研究当中，并未发现瘦素和精液参数之间的关联，这可能与他们的研究对象内部存在较大的异质性有关，而我们设置了更严格的纳入和排除标准，有利于控制研究对象的异质性。除了白细胞，生殖道内体细胞也被证实存在合成IL-6的能力。在对小鼠睾丸发育过程的观察发现[14]，IL-6在成熟小鼠和未成熟小鼠的精原细胞、精细胞及睾丸间质细胞中均有所表达，而且在小鼠成熟以后，这种表达的水平有所下降，提示生理情况下IL-6可能在精子发生及成熟中发挥一定作用，生理浓度的精浆IL-6可能与与炎症时大量分泌的IL-6存在功能差异。目前尚不清楚IL-6如何调控精子的活动力，可能与生理浓度的IL-6的调节功能存在关联。IL-6的调节功能最早在骨骼肌中被研究者所证实[15]，当肌细胞在运动和禁食条件下，其分泌的IL-6对体内新陈代谢有利，呈现一定的“抗炎”作用。然而在病理条件如肥胖时，由脂肪组织分泌的高水平IL-6则体现为促进炎症的作用。IL-6通过活化腺苷酸活化蛋白激酶（Adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase，AMPK）调控肌肉细胞的功能。在精子的鞭毛和顶体中鉴定出活化的AMPK，提示AMPK可能与精子的活动有关[16]。除此之外，敲除了Ampkα1的小鼠表现出弱精子症[17]。这些研究结果提示IL-6对精子活动力的作用可能与AMPK有关，然而需要进一步研究证实。总之，无生殖道感染的特发性不育患者中，生理浓度的精浆IL-6可能对精子活动力有益，但是具体机制仍需进一步阐明。

以往，瘦素被认为在炎症反应中促进IL-6的表达，例如在骨关节炎中，瘦素和IL-6浓度存在正相关[18]。瘦素基因缺陷（ob/ob）小鼠注射外源性瘦素后，在亚生理到生理浓度范围内的瘦素水平和IL-6水平存在负相关，然而当瘦素浓度超出生理浓度范围时，则表现出一定促进炎症的作用[19]。本研究中，特发性弱精子症患者精浆瘦素和精浆IL-6水平之间存在负相关。特发性不育症患者精浆中瘦素的水平处于较低的生理浓度，在这个范围内，瘦素可能参与负调控生殖系统内生理性IL-6的水平。

综上，特发性不育症患者中精浆瘦素可能通过抑制IL-6分泌、干扰附睾分泌功能而影响精子活力。鉴于本研究纳入和排除标准较严格，排除了存在生殖道感染和内分泌异常的患者，因而研究对象数量较少，特别是特发性畸形精子症患者。未来仍需更大样本量及更完善的检测方法明确瘦素和精液中细胞因子对男性生育力的调控及机制。