精子DFI、HDS 与精子浓度及活力的相关性分析

丁旭锋，汤姣，孙大林，史卿菁，黄园

1.宜兴市妇幼保健院生殖健康科，江苏无锡 214200；2.宜兴市妇幼保健院检验科，江苏无锡 214200；3.东南大学附属中大医院中西医结合男科，江苏南京 210029

随着国家生育政策的调整，男性的生育力评估进一步受到家庭和社会的重视，男性不育症的发病率也有上升趋势，夫妻不孕不育的原因中男方的因素占30%～50%。男性生育力的评估重点是精子的检测。常规检查精子的浓度和活力及精子形态学检查对生育的评估并不全面，精子DNA 损伤程度的评价是有效的补充。精子DNA 损伤程度主要用精子DNA 碎片指数（DNA-fragmetation-index,DFI）和高DNA 染色性精子比率（high dyeable sperm index,HDS）两个指标来评价，精子DFI、HDS 与精子浓度及活力的相关性研究有各种报道[1]。本文选择2020年1 月—2021 年11 月在宜兴市妇幼保健院生殖健康科进行精液检查的325 份精液标本数据，对数据进行了统计和分析，初步研究了精子DFI、HDS 与精子常见指标的相关性，发现了部分指标新的相关性依据，并进行了分析和探讨，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究对于325 份精液标本数据按照相关指标进行分组，有不育症患者也有孕前优生检查的男性，年龄20～51 岁，平均（30.13±4.93）岁。分析主要参数的相关性。具体分组方式如下。①按照精子浓度分组，低浓度组：精子浓度低于20×106/mL，23份，平均年龄（29.65±4.07）岁；中浓度组：精子浓度（20～60）×106/mL，118 份，平均年龄（30.22±4.87）岁；高浓度组：精子浓度60×106/mL 以上,184 份，平均年龄（30.07±5.10）岁。3 组年龄对比，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。②按照精子的活力分组，低活力组：PR＜32%，101 份，平均年龄（30.42±5.07）岁；中活力组：PR:32%～50%，105 份，平均年龄（30.34±4.72）岁；高活力组：PR＞50%，119 份，平均年龄（29.61±5.01）岁。3 组年龄差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。③按照DFI 分组，低DFI 组：DFI＜15%，169 份，平均年龄（29.47±3.94）岁；中DFI组：15%＜DFI＜30%，106 份，平均年龄（30.50±5.76）岁；高DFI 组：DFI＞30%，50 份，平均年龄（31.36±5.82）岁。3 组年龄对比，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：身体基本健康的男性；男性体征明显；无生殖系统疾病史；无局部外伤史；无腮腺炎病史；备孕前主动要求检查精液或有不育病史门诊检查精液。

排除标准：无精子症患者，精子浓度低于2×106/mL，前向运动精子比率（PR）低于5%的检查者，死精子症患者，精液量小于0.8 mL 的检查者；禁欲天数不在2～7 d 内的检测者。

1.3 方法

1.3.1 精液标本处理 所有检查对象均要求禁欲2～7 d，平均禁欲天数为（3.86±1.28）d，在本单位专门的取精室手淫取精，采用专门的取精管储存精液标本，取精后标本送到检验科37℃水浴恒温箱保存精液30～60 min，然后分成两份标本，送检DFI 及HDS的标本为0.6～0.7 mL，剩余部分进行精液常规及形态学检查，进行DFI 及HDS 检测的标本在-20℃冰箱中冷冻保存，每天通过南京金域医学检验所有限公司专门冷链外送到该实验室。

1.3.2 检测方法 精液体积、浓度、活力、及液化时间由本院检测，实验室采用半自动精液分析仪，由上海北昂医疗技术有限公司提供，检验科从事精液检测的工作人员固定在2～3 名经过培训的检验师之中。精子DFI、HDS 检测由南京金域医学检验所有限公司负责检测，主要流程：首先用37℃恒温水浴箱孵育冷冻的精液标本，精液完全溶解后，检测精子浓度，用专门的稀释液按比例稀释至（1～2）×106/mL，加入酸化液后再加入专门的染色剂，再将标本用Sparrow 流式细胞仪进行检测，软件进行分析，形成精子DFI 和HDS 值。

1.4 观察指标

本研究主要观察指标为：精子浓度（单位：106/mL）；精子活力即前向运动精子比率（progressive rate, PR）（单位：%）；DFI(单位：%）；HDS(单位：%）。

1.5 统计方法

使用SPSS 17.0 统计学软件对数据进行分析，符合正态分布的计量资料以（±s）表示，组间差异比较以t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。精子浓度及活力与DFI 及HDS 的相关性均采用Pearson 相关分析。

2 结果

2.1 精子浓度与精子DFI 及HDS 的相关性分析

精子浓度逐步升高，精子的DFI 及HDS 逐步降低，呈负相关（r=-0.180、-0.137）。低浓度组DFI、HDS 均大于高浓度组，差异有统计学意义（P＜0.05），中浓度组的DFI 也大于高浓度组，差异有统计学意义（P＜0.05），而3 组HDS 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。本组研究中低浓度组和中浓度的组DFI 及HDS 比较，差异无统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 不同浓度精子的DFI 及HDS 比较[(±s)，%]

表1 不同浓度精子的DFI 及HDS 比较[(±s)，%]

组别低浓度组(A)中浓度组(B)高浓度组(C)t/P 值（A-B）t/P 值（B-C）t/P 值（A-C）精子浓度（×106/mL）＜20 20～60＞60样本数23 118 184 DFI 22.42±12.35 20.12±13.26 15.23±10.10-0.769/0.443-3.625/＜0.001-3.137/0.002 HDS 8.96±5.05 6.99±4.67 6.20±3.22-1.826/0.069-1.739/0.083-3.604/＜0.001

2.2 精子活力与精子DFI 及HDS 的相关性分析

随着精子活力的提高，精子的DFI 及HDS 逐步降低，呈负相关（r=-0.135、-0.225）。低活力组的HDS 高于中活力组及高活力组，差异有统计学意义（P＜0.05），3 组DFI 对比，差异无统计学意义（P＞0.05）。中活力组的DFI 及HDS 与高活力组对比，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 不同活力精子的DFI 及HDS 比较[(±s)，%]

表2 不同活力精子的DFI 及HDS 比较[(±s)，%]

组别低活力组(a)中活力组(b)高活力组(c)t/P 值（a-b）t/P 值（b-c）t/P 值（a-c）PR 精子（%）＜32 32～50＞60样本数101 105 119 DFI 19.38±12.55 16.91±11.96 16.48±10.81-1.446/0.150-0.282/0.777-1.841/0.067 HDS 8.20±4.93 6.11±3.53 5.89±3.09-3.509/＜0.001-0.497/0.619-4.227/＜0.001

2.3 不同DFI 精子的HDS 比较

随着精子DFI 的变化，HDS 的变化很不明显，DFI 不同组别中的DHS 对比，差异无统计学意义（P＞0.05），变化幅度很小，每组的HDS 均数接近总体样本均数。见表3。

表3 不同DFI 精子的HDS 比较[(±s)，%]

表3 不同DFI 精子的HDS 比较[(±s)，%]

组别低DFI 组(Ⅰ)中DFI 组(Ⅱ)高DFI 组(Ⅲ)总体样本t/P 值（Ⅰ～Ⅱ）t/P 值（Ⅱ～Ⅲ）t/P 值（Ⅰ～Ⅲ）DFI（%）＜15 15～30＞30样本数169 106 50 325 DFI 8.85±3.48 20.99±3.95 39.47±8.49 17.52±11.81 26.714/＜0.001 18.590/＜0.001 37.554/＜0.001 HDS 6.78±2.70 6.76±5.39 6.19±4.31 6.68±4.02-0.041/0.968-0.655/0.513-1.168/0.244

3 讨论

精子在受精卵的形成过程中主要的作用是提供男方的DNA，精子的DNA 是男性将遗传信息传给下一代的主要物质[2]，精子DNA 的完整性对胚胎的形成和发育有重要的意义，影响受孕率和流产率[3]，由于各种原因如生活环境的污染，生殖系统的疾病，甚至精神压力等都可能导致精子DNA 的损伤[4]，精子DNA 的损伤检测是近年来评价精子DNA的主要方式[5]。DFI 是指精子细胞核中断裂的DNA的比率。HDS 也叫高DNA 着色性[6]或精子成熟度，精子的细胞核未完全缩合即未成熟的情况下可表现为高染色的特点，HDS 是指不成熟的精子即高可染性精子占总精子的比率[7]。多数研究认为，DFI和HDS 的评价对男性生育能力有一定的价值[8]。绝大多数研究认为DFI 是独立于精液常规参数的指标，对于男性生育力评估，DFI 比精液常规参数更有预测作用[9-10]，DFI 具有更加客观、稳定的优点，不易受其他检测因素的影响[11]。研究认为精子DFI升高可能导致精子的受精能力下降，可能会抑制胚胎的生长发育，易导致女方胚胎丢失，给妊娠过程带来不良的影响[12-13]。

精子的浓度和活力与DFI 的相关性分析研究报道较多，但是与HDS 的相关性研究文献报道相对较少。本研究显示精子的浓度与精子DFI 及HDS 均呈负相关性（r=-0.180、-0.137），刘鹏等[13]研究认为DFI 与精子浓度存在负相关关系（r=-0.087）和本研究相一致，但也有研究认为DFI 和精子浓度无相关性[14]。本研究也显示随着精子浓度变化DFI 的变化较HDS 的变化更明显，提示精子DNA 碎片的形成因素和生精功能可能有较大相关性。本研究显示精子活力与精子DFI 及HDS 呈负相关性（r=-0.135、-0.225），冯玲等[15]研究认为精子活力与DFI 呈负相关关系（r=-0.402）,庾伟坚等[16]研究也发现DFI 与精子活力成负相关关系（r=-0.450）,与本研究结果基本相一致。本研究发现，随着精子活力的提高，HDS 的变化较敏感，而DFI 的变化相对较小，可见影响精子活力变化的因素可能和影响精子细胞核成熟程度的因素有较大的相关性。本研究同时发现对于正常活力精子的男性（即中活力组和高活力组），随着精子活力提升，其DFI 及HDS 下降幅度较小,差异无统计学意义（P＞0.05）。

对于HDS 的临床价值存在部分争议，目前临床认为精子HDS 小于15%更有利于生育。但是，据陆金春[17]认为，HDS 参数的临床意义并不明确。据谭志国等[18]研究认为随着精索静脉曲张程度的加重，精子DFI 逐渐升高，而HDS 则不受影响。有研究报道男性的年龄变化和精子HDS 并无相关性[7]，而戎春浩等[19]研究认为随着禁欲天数的延长，精子的活力下降，DFI 升高，但是HDS 在下降。帅俊等[20]研究认为和HDS 与DFI 成正相关（r=0.150），而本研究发现精子HDS 与精子浓度及活力呈现不同程度的负相关性(r=-0.135、-0.225)，但是单纯以精子DFI 分组中各组的HDS 变化很小，差异无统计学意义（P＞0.05），可见精子DFI 与HDS 基本没有直接的相关性，即精子DNA 的损伤程度和精子细胞核的成熟程度无明显的直接相关性。

综上所述，男性精液检查是评价生育力的主要途径，但是精液常规波动性较大，精子DFI 及HDS 的检测是生育能力的重要补充，精子DFI 及HDS 与精子浓度及活力存在负相关性，但是DFI 与HDS 直接的相关性很小。精子DFI 对生育的影响意义较明确，对于HDS的临床价值有必要进一步研究。