男性不育患者血清NLRP3和PTEN表达与性激素水平及精液质量的关系

邵耀宁 谢福贤 黄海阳

广州中医药大学东莞医院（东莞市中医院） 1中心门诊男科，2中医药研究所（广东东莞 523000）

男性不育在当下极为常见，且呈上升趋势，世界卫生组织相关研究［1］显示，约50%的生育障碍夫妻是由男性生殖能力异常引起的。男性不育病因较多，且对该病的预防和诊治相对困难，对患者身心健康产生严重影响［2］。因此，早期准确发现和治疗男性不育症是目前研究重点。男性生殖功能主要由丘脑-垂体-性腺轴进行调控，其分泌的性激素可直接对性功能及生殖功能产生影响。性激素紊乱将引起男性不育或生殖能力下降［3-4］。此外，临床上将精液质量作为评价男性生殖健康的重要指标，同时也是诊断和治疗男性不育症的重要参考［5］。因此，评估男性不育症患者性激素水平及精液质量对开展临床治疗具有重要意义。既往研究显示，生殖系统炎症、氧化应激及细胞免疫功能紊乱均与男性不育密切相关［6-7］，核苷酸寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）作为免疫系统的重要组成部分，介导炎症和细胞凋亡，与睾丸炎的发生密切相关［8］。第10染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因（PTEN）是一种肿瘤抑制因子，范宇［9］研究发现，内源性miR-26a-5p和let-7g-5p通过靶向PTEN基因在精子细胞中具有潜在的抗凋亡和促存活功能，由此推测，NLRP3、PTEN可能与男性不育有关。而在之前的研究对NLRP3、PTEN在男性不育患者中的探究较少，基于此，本研究通过分析男性不育患者血清NLRP3、PTEN与性激素和精液质量的关系，为治疗男性不育提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2021年5月至2023年4月广州中医药大学东莞医院收治的80例男性不育患者为研究对象，年龄22～48岁，平均（30.89 ± 6.41）岁，不育时间1～9年，平均（4.12 ± 1.27）年。纳入标准：（1）性功能正常；（2）有规律性生活，未进行避孕，同居超1年未怀孕；（3）配偶检测正常；（4）依从性高。排除标准：（1）隐睾或隐睾术后；（2）不射精或逆行射精；（3）存在男性不育家族史；（4）长期放射线、高温作业、危险化学品接触史；（5）存在沟通障碍。另选取同期在我院行健康体检男性（配偶正常妊娠，且精液常规检查正常）50例为对照组，年龄22～49岁，平均（31.17 ± 7.02）岁，对照组与男性不育患者在年龄上差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究患者知情同意，且经我院伦理委员会审核批准，批号：东中医伦审（研）PJ【2022】43号。

1.2 方法

1.2.1 精液分析检查所有受试者检查前禁欲3～5 d，手淫法采集精液样本，并于1 h内完成相关检测。采用BEION S6型精子质量分析仪（北昂医疗）检查精液基本参数：精子浓度、精液体积、精子活力、前向运动精子率（PR）。根据精液质量评估参数［10］将男性不育患者分为少精子组：n=47，精子浓度＜15 × 106个/mL；弱精子组：n=33，PR＜32%。

1.2.2 性激素及血清NLRP3、PTEN检测抽取所有受试者清晨空腹静脉血3～5 mL，3 500 r/min离心15 min取上层血清，保存于-80 ℃环境中待测。酶联免疫吸附法（ELISA）测定血清NLRP3、PTEN水平，试剂盒由上海梵态生物科技有限公司提供。化学发光法测定促卵泡激素（FSH）、睾酮（T）、黄体生成素（LH）、雌二醇（E2）、催乳素（PRL），试剂盒由瑞士罗氏公司提供，操作步骤根据试剂盒说明书进行。

1.2.3 观察指标比较三组精液质量、性激素水平、血清NLRP3、PTEN水平；分析男性不育患者血清NLRP3、PTEN水平与性激素及精液质量间的关系。

1.3 统计学方法使用SPSS 25.0统计软件对所得数据进行分析处理。符合正态分布的多组比较进行F检验，SNK-q用于两两比较，计量资料用（±s）表示；血清NLRP3、PTEN水平与性激素（FSH、T、LH、E2、PRL）及精液质量参数（精子浓度、精液体积、精子活力及PR）间的关系行Pearson相关性分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组精液质量参数对比与对照组相比，少精子组与弱精子组精子浓度、精液体积、精子活力及PR均显著降低（P＜0.05），且弱精子组精子浓度、精液体积显著高于少精子组（P＜0.05），少精子组精子活力及PR显著高于弱精子组（P＜0.05），见表1。

表1 三组精液质量参数对比Tab.1 Comparison of semen quality parameters among the three groups ±s

表1 三组精液质量参数对比Tab.1 Comparison of semen quality parameters among the three groups ±s

注：与对照组相比，aP＜0.05；与弱精子组相比，bP＜0.05

组别少精子组弱精子组对照组F值P值PR（%）49.47 ± 7.69ab 28.96 ± 3.27a 53.71 ± 7.33 146.270＜0.001例数47 33 50精子浓度（×106个/mL）1.09 ± 0.27ab 5.91 ± 0.94a 6.41 ± 1.17 509.503＜0.001精液体积（mL）2.84 ± 0.65ab 3.43 ± 0.41a 4.29 ± 0.52 85.993＜0.001精子活力（%）48.17 ± 7.02ab 26.16 ± 3.44a 53.46 ± 7.28 190.713＜0.001

2.2 三组性激素水平对比与对照组相比，少精子组与弱精子组FSH、LH、E2、PRL均显著升高（P＜0.05），T显著降低（P＜0.05），且弱精子组FSH、T高于少精子组（P＜0.05），两组在LH、E2、PRL上差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 三组性激素水平对比Tab.2 Comparison of sex hormone levels among the three groups ±s

表2 三组性激素水平对比Tab.2 Comparison of sex hormone levels among the three groups ±s

注：与对照组相比，aP＜0.05；与弱精子组相比，bP＜0.05

组别少精子组弱精子组对照组F值P值PRL（μIU/mL）199.27 ± 65.16a 251.21 ± 66.73a 165.83 ± 53.14 19.326＜0.001例数47 33 50 FSH（IU/L）8.49 ± 2.21ab 11.51 ± 2.84a 5.83 ± 1.57 67.988＜0.001 T（nmol/L）4.82 ± 0.77ab 5.76 ± 0.93a 7.24 ± 1.19 73.648＜0.001 LH（IU/L）4.96 ± 1.68a 5.31 ± 1.83a 4.17 ± 1.26 5.898＜0.001 E2（pmol/L）146.58 ± 12.17a 150.62 ± 13.01a 140.37 ± 12.13 7.269＜0.001

2.3 三组血清NLRP3、PTEN水平与对照组相比，少精子组与无精子组患者血清NLRP3水平均显著升高（P＜0.05），PTEN显著降低（P＜0.05），且弱精子组血清NLRP3水平高于少精子组（P＜0.05），PTEN高于少精子组（P＜0.05），见表3。

表3 三组血清NLRP3、PTEN水平Tab.3 Serum NLRP3 and PTEN levels in the three groups ±s

表3 三组血清NLRP3、PTEN水平Tab.3 Serum NLRP3 and PTEN levels in the three groups ±s

注：与对照组相比，aP＜0.05；与弱精子组相比，bP＜0.05

组别少精子组弱精子组对照组F值P值PTEN（ng/mL）1.98 ± 0.49ab 2.55 ± 0.63a 4.07 ± 1.50 53.153＜0.001例数47 33 50 NLRP3（pg/mL）108.32 ± 14.81ab 130.54 ± 21.33a 90.13 ± 11.28 67.026＜0.001

2.4 血清NLRP3、PTEN水平与性激素及精液质量间的关系Pearson相关性结果分析显示，血清NLRP3与精液质量参数：精子浓度无相关性（P＞0.05），与精液体积、精子活力、PR呈负相关（P＜0.05）；与性激素：FSH、LH、E2、PRL呈正相关（P＜0.05），与T呈负相关（P＜0.05）。PTEN与精液质量参数：精子浓度、精液体积、精子活力、PR呈正相关（P＜0.05）；与性激素：FSH、LH、E2、PRL呈负相关（P＜0.05），与T呈正相关（P＜0.05），见表4。

表4 血清NLRP3、PTEN水平与性激素及精液质量间的关系Tab.4 Relationship between serum NLRP3 and PTEN levels，sex hormones and semen quality

3 讨论

不孕不育是目前较为严重的医学问题之一。近年来，随着人们生活方式的变化、生育年龄的推迟、精神压力增大及环境污染等因素，全世界不孕不育率由20年前的3%～5%增加至目前的15%，对家庭和谐及患者身心造成严重影响［11-12］。其中男性因素约占不孕症的50%。造成男性不育病因相对复杂，且发病机制尚不完全清楚，临床上诊断难度大，目前已成为男科领域研究重点和热点。既往研究［13］显示，引起男性不育的因素主要有生殖系统或遗传性疾病、精液质量异常等，其中精液质量是评估男性生育能力的重要指标。因此，了解影响男性不育患者精液质量的因素，探寻可靠、有效的检测指标，对于临床预防和治疗具有重要意义。

正常男性生殖系统存在天然保护屏障，不会出现精子免疫反应。然而，局部出现炎症时，会使精浆环境发生改变，影响精子质量［14］。IHSAN等［15］研究显示慢性前列腺炎可能通过氧化应激造成精子损伤进而导致男性不育。NLRP3作为目前被广泛研究的炎性小体之一，对多种炎症因子的成熟与分泌具有促进作用，可诱导T细胞、炎症因子增殖，引发炎症级联反应，进而影响炎性疾病的发生发展［16-17］。既往研究［18］显示，NLRP3在前列腺、输尿管等上皮细胞中广泛分布，NLRP3在健康人群体内受到抑制，而当机体发生炎症性疾病时，将激活其活性，导致NLRP3表达水平升高，且NLRP3还可促进炎性因子的成熟与释放，引发或加重炎性反应。本研究结果显示，男性不育症患者血清NLRP3水平显著高于对照组，且进一步相关性分析显示，血清NLRP3水平与精液质量相关指标：精液体积、精子活力及PR均呈负相关；与性激素FSH、LH、E2、PRL呈正相关，与T呈负相关。既往研究［19］显示，成年男性睾丸生精功能与FSH、LH呈负相关，与T呈正相关，当血清NLRP3水平升高时，可促进炎性因子IL-1β大量分泌，IL-1β可使生精细胞内质网应激通路被激活，促进生精细胞凋亡，从而调控支持细胞功能，影响性激素水平和精液质量［20-21］。

细胞凋亡是指由基因调控的细胞自主有序死亡，可主动清除体内发育不良或突变的细胞，然而，细胞凋亡过程的紊乱将直接或间接引起相关疾病的发生，其中男性不育症较为常见，可能是由于多种因素的影响促使精细胞凋亡，精子含量减少［22-23］。PTEN位于10号染色体，编码的PTEN具备脂类和蛋白质磷酸酶活性，其脂质磷酸酶活性可参与调控细胞凋亡［24］。本研究结果显示，与对照组相比，男性不育症患者血清PTEN水平显著降低，进一步相关性分析显示，血清PTEN水平与精液质量相关指标：精子浓度、精液体积、精子活力及PR均呈显著正相关，提示PTEN水平异常降低，会造成细胞凋亡，导致精子含量降低，进而促使男性不育症的发生。此外，本研究结果显示，血清PTEN水平与性激素FSH、LH、E2、PRL呈负相关，与T呈正相关，提示，性激素水平与男性不育症密切相关。FSH、LH、E2、PRL、T等激素水平与男性性功能和生殖功能密切相关，PRL与性腺轴功能密切相关，当PRL水平异常升高时，可造成性腺激素释放能力下降，T水平降低；此外，FSH、LH、T水平与睾丸损害程度密切相关，FSH、LH水平升高，T水平降低将影响精子的发生和成熟，影响精子质量［25］。

综上所述，男性不育症患者血清NLRP3水平显著升高，与精液质量相关参数及性激素FSH、LH、E2、PRL均呈正相关，与性激素T呈负相关；血清PTEN水平显著降低，与精液质量相关参数及性激素FSH、LH、E2、PRL均呈负相关，与性激素T呈正相关。临床可通过检测男性不育症患者血清NLRP3、PTEN水平对精液质量和生育能力进行评估。然而本研究纳入样本量少、为单中心研究，且未深入探究NLRP3、PTEN影响男性不育的具体作用机制，未来可扩大样本量深入探究两者的具体作用机制并证实。