高血糖对不育男性精液质量的影响及相关性分析*

吴 霞，刘 雯，杨斯桀，高 选

山东大学生殖医学研究中心(山东大学附属生殖医院),山东济南 250012/生殖内分泌教育部重点实验室(山东大学),山东济南 250012/山东省生殖医学重点实验室,山东济南 250012/山东省生殖健康临床医学研究中心,山东济南 250012/山东省生殖健康技术创新中心/国家辅助生殖与优生工程技术研究中心医学检验科，山东济南 250001

糖尿病(DM)是以慢性高血糖为主要特征的代谢性疾病，疾病的后期，可能会出现肾脏功能下降、视网膜病变、心血管问题、DM足及男性不育等问题[1]。有研究显示，全世界DM患者约4.25亿，中国患者约占1.2亿[2]。随着的人们生存环境改变、生活压力增加、遗传因素、代谢因素等影响，男性精液参数呈下降趋势。精子浓度和正常形态精子百分率分别从2001年的68×106/mL和31.8%下降至2015年的47×106/mL和10.8%。此外，合格捐精者的比例从2001年的55.78%下降至2015年的17.80%[3]。随着男性精液质量的不断下降，以及男性DM患者数量的不断增加和趋向低龄化，生育问题越来越被重视，有报道显示由DM造成的精液质量下降是影响生育问题非常重要的原因[4]。精液的质量是男性优生优育的重要参考，但血糖对精液质量的影响机制目前尚不清楚，本研究通过分析血糖和不育男性精液质量的关系，为诊治男性部分生育问题提供一些帮助。

1 资料与方法

1.1一般资料 本研究回顾性分析2019年在山东大学附属生殖医院就诊的592例男性不育患者的临床资料。根据我国2型DM防治指南(2010年版)诊断标准。本研究按空腹血糖水平分组。纳入标准：诊断为不育症者。排除标准：(1)无法取得精液标本者；(2)合并其他男性生殖系统疾病者；(3)有家族遗传病史者；(4)染色体异常者；(5)从事影响精液质量的高危职业者。本研究征得了所有患者知情同意并经医院伦理委员会讨论通过。

1.2仪器与试剂

1.2.1仪器 西班牙SCA计算机辅助精子分析仪；Olympus BX43光学显微镜；美国Tecan Sunrise酶标仪；德国Eppendof mini plus离心机；罗氏Cobas e601型电化学发光全自动免疫分析仪。

1.2.2试剂 苏木素(Harris)染液、橘黄G染液、EA50染液、50%乙醇、80%乙醇、95%乙醇、无水乙醇、0.5%～1%盐酸乙醇、精子顶体酶活性定量检测试剂盒、葡萄糖检测试剂盒。

1.3方法

1.3.1精液常规分析 严格按《WHO人类精液检查与处理实验室手册》第5版[5]的精液分析流程，患者禁欲2～7 d，留取一次射精的全部精液标本，采集后立即放入37 ℃恒温水浴箱，60 min内采用精子分析仪进行精液常规分析，记录每位患者的年龄、禁欲天数、精液体积、精子浓度、活动精子总数、精子总数、前向运动精子总数、精子活动率。

1.3.2正常形态精子比例 精子形态学分析采用拉薄技术涂片，采用改良巴氏法染色，每张涂片油镜下至少评估200个完整精子，计算正常形态精子所占比例。

1.3.3精子顶体酶活性定量 使用精子顶体酶活性定量检测试剂盒(改良Kenndy法，深圳华康生物医学工程有限公司)进行检测。

1.3.4空腹血糖 使用全自动免疫分析仪，配套葡萄糖检测试剂，采用己糖激酶法检测空腹血糖水平。

2 结 果

2.1研究对象一般情况比较 592例患者空腹血糖检测结果显示，血糖≤6.1 mmol/L 234例(正常组)，6.1 mmol/L<血糖≤7.0 mmol/L 226例[空腹血糖受损(IFG)组]和血糖>7.0 mmol/L 132例(DM组)。3组间血糖水平比较，差异均有统计学意义(P<0.01)，但年龄、禁欲时间比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 研究对象一般情况比较

2.23组精液质量比较 3组精子浓度、精子活动率、精子总数、活动精子总数、前向运动精子总数、正常形态精子百分率、精子顶体酶活性比较，差异均有统计学意义(P<0.01)，而精液体积比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 3组精液质量比较[M(P25,P75)]

续表2 3组精液质量比较[M(P25,P75)]

2.3血糖浓度与精液参数相关性分析 血糖浓度与精子浓度、精子活动率、精子总数、活动精子总数、前向运动精子总数、正常形态精子百分率、精子顶体酶活性定量均呈负相关(r=-0.203、-0.179、-0.226、-0.237、-0.228、-0.211、-0.087，P<0.05)。

3 讨 论

不孕症是世界上较严重的医学问题之一，男性因素占所有不孕症的40%～50%，全世界大约7%的男性受到不孕症影响[6]。精液质量是衡量男性生育力水平的重要指标，近年来工作节奏的加快、心理压力的增加及非健康饮食习惯等因素对生育力的影响已引起专业人士广泛关注。如何改善生育力、提高精液质量已成为生殖医学的重点研究方向[7]。精子由睾丸产生，在附睾内成熟，精浆主要由精囊腺、前列腺和尿道球腺分泌，精子和精浆共同组成精液。精子生成及排出体外受神经调节和内分泌调节，其中下丘脑-垂体-睾丸轴反馈调控系统在精子生成中起重要作用[8]。高血糖影响内分泌系统的任一环节都将影响精液质量，进而影响男性生育力。国外有研究显示，DM使精液质量发生改变是男性生育能力降低的重要原因[9]。有报道发现DM组的精液量、精子总数、精子活率比正常组低[10]。马婧等[4]发现，DM组精子浓度、精子总数低于正常组，且这2个精液参数与空腹血糖水平呈负相关。本研究所使用的数据均来自通过ISO15189认证的男科学实验室，研究发现血糖正常组的精子浓度、精子活动率、精子总数、活动精子总数、前向运动精子总数、正常形态精子百分率均显著高于IFG组和DM组，且血糖浓度与这些精液参数均呈负相关，与既往研究结果一致[3，9-10]。同时本研究结果显示，血糖正常组、IFG组和DM组精液体积比较，差异无统计学意义(P>0.05)，这与GIALIOTIS等[11]的研究一致。有研究报道关于高血糖对精液常规方面的影响可能与以下几个方面相关：(1)血糖升高会导致白细胞介素(IL)-17、IL-18细胞因子在精液中的异常表达从而降低精液质量[12]；(2)高血糖影响精子线粒体功能，进而影响精子活力，且射精后附睾张力减退或弛缓[13]；(3)高血糖还可通过慢性应激，影响附睾功能蛋白，尤其是睾丸和精囊组织中酪氨酸磷酸化蛋白的表达，导致精液质量低下[14]；(4)高血糖使不育患者下丘脑-垂体-性腺轴功能受损，DNA损伤增加，细胞途径的调节功能受损和交感神经紊乱[15]。

目前，关于DM对不育患者精子顶体酶定量活性的影响及其相关机制的研究报道还较少。在受精过程中精子顶体酶充当重要角色，它能使精子穿过透明带与卵子结合，还能使精子活力增强，精子顶体酶活性不足可造成男性不育问题。通过对精子顶体酶活性的定量检测可直接反映精子质量，可作为衡量男性生育能力的重要指标[16-18]。但目前暂未发现关于血糖对精子顶体酶活性定量影响的具体机制。本研究发现血糖正常组的精子顶体酶活性显著高于IFG组和DM组，且血糖浓度与精子顶体酶活性定量呈现负相关。有研究结果推测血糖影响精子顶体酶活性的可能原因有：(1)长期高血糖可以增加线粒体活性氧释放进而损害生殖细胞，引起睾丸组织病变，影响顶体酶活性，进而损伤男性生殖功能[19]；(2)DM患者的精子DNA碎片率较高[20]，有研究显示精子DNA改变可能影响顶体酶或酶原激活物合成，最终降低顶体酶活性[21]，但具体机制尚无定论。关于高血糖对精子顶体酶活性定量影响的具体机制，还需进一步深入研究。

综上所述，DM影响男性生殖功能可能表现为精子浓度、精子总数、精子活动率、正常形态精子百分率及精子顶体酶活性定量的降低。高血糖可损伤男性生殖系统导致男性精液质量下降，是导致不育的一个重要原因。故临床上若发现血糖高于正常值的男性患者，应及时进行干预治疗，将血糖控制在正常范围内，减少高血糖对精液质量的影响，改善男性生育能力。