精漿中IL-6、IL-17水平與精子形態(tài)及精子DNA碎片指數(shù)的關(guān)系*

趙 瑩,謝芳梅,何琨儀,梁紫甄,何金花

廣東省廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院中心實驗室,廣東廣州 511480

不孕不育癥影響著全球約15%的夫婦,其中三分之一是由男性不育導(dǎo)致。男性不育的發(fā)生與多種因素相關(guān)[1],導(dǎo)致男性不育的眾多因素之一為精漿免疫微環(huán)境失衡,精漿中細胞因子可通過介導(dǎo)免疫失衡影響睪丸的功能和精子的生成。有研究顯示,生殖道感染患者精漿中高水平白細胞介素 (IL)-6可能對精子的活力產(chǎn)生負面影響,解脲支原體(UU)感染者精漿中高水平IL-17在男性生殖功能中也起到重要作用[2-3]。目前,在男性不育癥患者中,罕見精漿細胞因子與精子形態(tài)、精子DNA損傷之間的報道。本研究以此為出發(fā)點,擬探討男性不育癥患者精漿中IL-6及IL-17水平與精子DNA損傷、精子形態(tài)間的關(guān)系,評價其在男性生育力評估中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021年10月至2022年10月本院男性科就診的212例不育癥患者為研究對象,年齡23～50歲,平均(32.48±5.71)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):均符合男性不育癥診斷標(biāo)準(zhǔn)[4],育齡期夫婦同居1年以上,性生活正常,未采取任何避孕措施,排除女方不孕因素,因男方因素導(dǎo)致女方不能懷孕;患者體格檢查顯示外生殖器發(fā)育正常,無泌尿系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)外傷。排除標(biāo)準(zhǔn):精液分析顯示為白細胞精子癥;睪丸、附睪等發(fā)育異常;精索靜脈曲張;梗阻性無精子癥;重度少、弱精子癥;生殖激素異常;存在泌尿系統(tǒng)感染;患有全身慢性疾病或有長期服藥史。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批通過。

1.2方法

1.2.1精液常規(guī)參數(shù)及精子形態(tài)分析 所有研究對象禁欲2～7 d后,采用手淫法將全部精液采集于一次性專用無菌廣口塑料杯中并立刻送檢,置于37 ℃恒溫水浴箱保溫,待精液液化后采用計算機輔助精液分析系統(tǒng)進行精液常規(guī)分析,包括精子濃度、精子總數(shù)、前向運動精子百分比(PR)等。精子形態(tài)分析采用Diff-Quick染色法,嚴(yán)格參照《世界衛(wèi)生組織人類精液檢查與處理實驗室手冊》第5版標(biāo)準(zhǔn)[5],在光學(xué)顯微鏡下分析至少200個精子,評估精子形態(tài)。根據(jù)《世界衛(wèi)生組織人類精液檢查與處理實驗室手冊》第5版精子形態(tài)判斷標(biāo)準(zhǔn),將所有研究對象分為正常組( 正常形態(tài)精子率≥4% )和異常組(<4%)。

1.2.2精子DNA碎片指數(shù)(DFI)檢測 采用精子染色質(zhì)擴散法(SCD )檢測DFI,試劑盒購自深圳市博銳德生物科技有限公司。精子DNA完整性判斷標(biāo)準(zhǔn):400倍光學(xué)顯微鏡下觀察精子頭部光暈的有無及大小,根據(jù)精子頭部單側(cè)光暈與精子頭部最小直徑比較,當(dāng)精子頭部僅產(chǎn)生較小光暈或無光暈,單側(cè)光暈厚度不超過精子頭部最小直徑的1/3時,判定精子存在 DNA 碎片。計數(shù)至少500個精子并計算DFI。根據(jù)臨床實驗室參考值分組,A組:DFI ≤ 15%,精子 DNA 完整性好;B組:15%

1.2.3精漿細胞因子檢測 精液標(biāo)本以3 000×g離心15 min,吸取上層精漿,一次性離心管分裝,置于-80 ℃冰箱保存待測。精漿中IL-6和IL-17水平檢測均采用酶聯(lián)免疫吸附試驗,試劑盒購自廣州滿睿生物科技有限公司,所有操作步驟參照試劑盒說明書。

2 結(jié) 果

2.1不同精子DFI組間精液質(zhì)量及精漿IL-6、IL-17水平比較 根據(jù)精子DFI,所有研究對象分為A、B、C組,分別為82、75、55例。與A組比較,B組和C組PR、總活力、正常形態(tài)精子率明顯降低,精子DFI、精漿中IL-6及IL-17水平明顯升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與B組比較,C組PR、總活力、正常形態(tài)精子率明顯降低,精子DFI、精漿中IL-6及IL-17水平明顯升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。各組間精子濃度、精子總數(shù)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 不同精子DFI組間精液質(zhì)量及精漿IL-6、IL-17水平比較[M(P25,P75)或

2.2不同精子形態(tài)學(xué)組間相關(guān)精液參數(shù)及精漿IL-6、IL-17水平比較 根據(jù)精子形態(tài)學(xué)分組,所有研究對象分為正常組、異常組,分別為188、24例。與正常組比較,異常組精漿中IL-6及IL-17水平明顯升高,PR及總活力明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組間年齡、pH值、DFI、精子濃度及精子總數(shù)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 不同精子形態(tài)學(xué)組間相關(guān)精液參數(shù)及精漿IL-6、IL-17水平比較或M(P25,P75)]

2.3精漿中IL-6、IL-17水平與精子DFI及精液各參數(shù)間的相關(guān)性 精漿中IL-6水平與pH值、PR、總活力及正常形態(tài)精子率呈負相關(guān)(P<0.05),與精子DFI呈正相關(guān)(P<0.05)。精漿中IL-17水平與PR、總活力及正常形態(tài)精子率呈負相關(guān)(P<0.05),與DFI呈正相關(guān)(P<0.05)。見表3。

表3 精漿中IL-6和IL-17水平與精子DFI及精液各參數(shù)間的相關(guān)性

3 討 論

在男性生殖生理中,精漿中的細胞因子水平不僅可以反映男性生殖系統(tǒng)的免疫狀況,且對精子活力、精子功能等發(fā)揮重要的生物學(xué)作用[7]。生理狀態(tài)下,低濃度的細胞因子參與調(diào)節(jié)睪丸功能、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,具有促進生殖細胞生長成熟、維持精子的正常功能的作用,而過量分泌的細胞因子則可能加重機體的炎癥反應(yīng),導(dǎo)致精子細胞損傷[8-9]。IL-6作為重要的炎癥因子,介導(dǎo)機體的炎癥反應(yīng)。既往研究發(fā)現(xiàn)精索靜脈曲張患者、白細胞精子癥患者、沙眼衣原體感染者、免疫性不育患者等人群精漿中存在高水平的IL-6,對精子活力產(chǎn)生負面影響,但這些研究所選取的人群,如存在精索靜脈曲張、生殖道感染等疾病本身可能導(dǎo)致精漿IL-6水平的升高及精子活力的下降[10-11]。本研究入選病例,通過問詢、查閱病歷及核查其他實驗室檢驗結(jié)果,盡可能排除罹患泌尿系統(tǒng)感染等疾病患者。結(jié)果顯示,A組、B組、C組間精漿中IL-6水平比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其水平與PR、總活力及正常形態(tài)精子率呈負相關(guān)(P<0.05),與以上論文研究結(jié)果類似[10-11]。IL-17是炎癥反應(yīng)早期的啟動因子,具有較強促炎癥反應(yīng)的同時,亦能進一步誘導(dǎo)促炎癥因子IL-6的表達,增強局部炎癥。有報道顯示,IL-17、IL-6水平升高還可能破壞免疫抑制環(huán)境,引起自身免疫性疾病,導(dǎo)致精子活力降低和血-睪屏障的破壞[12-13]。本研究中,精漿中IL-17水平與PR、總活力及正常形態(tài)精子率呈負相關(guān)(P<0.05)。

然而,既往研究者多著重于探討精漿中細胞因子水平與精子活力的關(guān)聯(lián),卻鮮有報道細胞因子是否可能引起精子DNA損傷。DFI表示精子DNA的完整性,DFI能獨立于精液常規(guī)參數(shù)外,從分子水平反映精子DNA完整性,從而評估男性精液質(zhì)量[14-15]。各種原因造成的精子DNA的損傷,可引起DFI水平升高,導(dǎo)致精子細胞凋亡[16]。本研究發(fā)現(xiàn),隨著DFI的升高,精漿中IL-6、IL-17水平明顯升高,總活力、正常形態(tài)精子率明顯降低,提示高水平的IL-6、IL-17一方面加重了精子DNA損傷,另一方面導(dǎo)致更多畸形精子的產(chǎn)生、精子活力的下降,引發(fā)精子形態(tài)和功能障礙。男性生殖系統(tǒng)受到某些抗原刺激或存在隱形炎癥反應(yīng)時,機體巨噬細胞、單核細胞、活化的T細胞等受到刺激,可介導(dǎo)促炎細胞因子如IL-6、IL-17大量分泌,高水平的IL-6、IL-17引發(fā)精子DNA損傷,而精子DNA的損傷進一步引起精子細胞的凋亡,導(dǎo)致精子活力的下降、精子形態(tài)的改變[17],同時細胞因子介導(dǎo)活性氧、一氧化氮分泌增加,進一步導(dǎo)致精子線粒體損傷,進而引起精子活力下降[18]。

綜上所述,男性不育癥患者存在精漿免疫失衡,細胞因子IL-6、IL-17的過度分泌誘發(fā)的免疫失衡導(dǎo)致精子活力降低、畸形精子產(chǎn)生、精子DNA損傷加重,最終引起精子形態(tài)和功能受損,精漿中IL-6、IL-17水平可作為男性生育力評估的重要輔助指標(biāo)。