论文部分内容阅读
不育症的发病率在全球成升高趋势,同时评估不育夫妇双方,因男性因素导致的不育约占50%左右[1,2]。众所周知,有许多因素与男性不育相关,如先天性疾病、外界环境以及一些不明原因的男性不育。男性精子的发生是一个有秩序的过程,损伤精子发生过程的任何环节都有可能导致精子质量受损,最终导致不育。近年来,有研究认为活性氧物质(ROS)是导致不明原因男性不育的重要因素之一。适量的 ROS水平能参与精子的生理功能,但是高浓度的 ROS水平能损伤精子质量。当体内有高浓度的ROS水平时,会扰乱机体内ROS跟抗氧化系统之间的平衡。因精子质膜具有较高水平的磷脂、甾醇、饱和及不饱和脂肪酸,所以精子细胞特别容易受到高ROS攻击而导致功能受损,包括使精子密度、活动力下降,抑制精子获能和顶体反应,还可使精子 DNA发生氧化损伤而导致不育。 精子染色质是父方遗传信息的载体,是精子结构和功能的重要组成部分,精子在睾丸发生过程中,精原细胞和精母细胞内富含赖氨酸的组蛋白逐渐向精子阶段富含精氨酸和胱氨酸的鱼精蛋白转换。鱼精蛋白的半胱氨酸能在分子内外形成二硫键交联,能够维持精子 DNA染色质的致密状态和稳定性,中和DNA电荷,抑制RNA的合成,也即抑制了基因的表达。因此,精子组蛋白转化缺陷或异常均可引起男性不育或胚胎夭折流产。 此外,有研究认为体内ROS与体内的细胞因子具有复杂的相互调控作用。ROS可以促进体内细胞因子的表达和生成,而一些细胞因子又以 ROS作为细胞内信使发挥作用。在男性不育患者中,ROS异常升高地比例可达15-40%,由此诱发的相关免疫细胞因子可能在生精障碍中起着重要作用。因此,研究精浆细胞因子与ROS升高及精子组蛋白转换异常对临床的诊断、干预和治疗有着重要的科学意义。 目的: 通过用苯胺蓝染色法、蛋白质芯片及液态芯片等实验分析精液常规、精子组蛋白转换、细胞因子在不同ROS水平下的相互影响。研究男性不育症患者精浆细胞因子、ROS升高及精子组蛋白转换三者间的相关性。探究精浆细胞因子、ROS升高及精子组蛋白转换在男性不育诊断和治疗的临床意义 方法: 1、标本的采集:选取2014年3月至2015年6月在广州医科大学第三附属医院进行精液常规检测的不育男性。 2、检测精浆ROS(6560例),找到不明原因的高ROS的病例组及对照组(224例) 3、对对照组及病例组的人群作临床指标分析,包括精子畸形率及精子组蛋白转换率 4、通过蛋白质芯片技术(对照组及病例组),筛选出精浆细胞因子 5、Bio-Plex悬液芯片技术确定不育男性精浆ROS升高的精浆细胞因子标记物 6、统计学分析 结果: 1、根据检测的 ROS高低值将精液样本分为病例组及对照组,两组人群的平均年龄、抽烟年限及抽烟频率都是一致的,但是两组样本的精液质量参数分析结果却有显著性的差异。高ROS水平的病例组其精子浓度、精子存活率以及精子活动力都要明显低于对照组,而精子畸形率却明显高于对照组;此外,病例组的精子组蛋白转换异常率也明显高于对照组。 2、统计224例样本数据发现,ROS水平的高低与精液质量参数有明显的相关性,与精子浓度、精子存活率、精子总前向运动率成负相关而与精子静止运动率及精子畸形率成正相关。此外,数据显示高ROS水平明确与精子组蛋白转换异常率相关。 3、用蛋白质芯片技术筛选细胞因子及其受体,根据信号值高于200及倍数变化(病例组/对照组)大于2或者小于0.5,在精液样本中筛选出93个细胞因子有显著性改变。 4、从筛选出的细胞因子中挑选出18种细胞因子(CXCL5, CXCL6, CXCL8, IL16, CCL8, CCL7, CCL22, CCL20, CCL19, CXCL16, IL1B, IL6, IL7, IL10, CSF3, CCL3, CCL4, TNF-α.)用液态芯片进行验证。发现大部分的细胞因子在病例组中都有显著性的增高;而与对照组相比病例组中细胞因子 CXCL6, CCL7, CCL22,和 CCL19却没有明显的改变。此外,为了进一步区分细胞因子与ROS水平及精子质量参数的关系,将病例组分为两个亚组即病例组1和病例组2,发现细胞因子IL16在病例组1及病例组2中有显著差异。 5、研究细胞因子、ROS以及精液质量参数间的关系,发现精浆细胞因子 CCL3, CXCL5, CXCL8, CSF3, IL10, IL1B, TNF-α(P<0.01)及 IL6(P<0.05)与组蛋白的转换异常率有显著相关性;精子浓度与细胞因子IL6呈负相关;精子活动力与细胞因子 CXCL5, CXCL8, IL1b, IL6,IL10, TNF-α, CSF3, CCL3, IL16, CCL20(P<0.01)及 CCL8(P<0.05)呈负相关;同样,精子前向运动率与细胞因子CXCL5, CXCL8, IL1b, IL6, IL10, TNF-α, CSF3, CCL3, IL16, CCL20(P<0.01)及 CCL8(P<0.05)也呈负相关。此外,ROS值与细胞因子CSCL5, CXCL8, IL1b, IL6, IL10, TNF-α, CSF3, CCL3, IL7, IL16, CCL20(P<0.01)及CCL8(P<0.05)有明确的相关性。 结论: 1、高浓度ROS水平与精子质量参数有明显的相关性,能使精子浓度,精子活动力以及存活率下降,同时也会增加精子静止运动率及精子畸形率。 2、高浓度ROS水平与精子组蛋白转换异常率的增高有明显的相关性。 3、精浆细胞因子CSCL5, CXCL8, IL1b, IL6, IL10, TNF-α, CSF3, CCL3, IL7, IL16, CCL20及CCL8与ROS水平有明显相关性,细胞因子 CXCL5, CXCL8, IL1b, IL6,IL10, TNF-α, CSF3, CCL3, IL16, CCL20及CCL8与精子存活率呈负相关,同样,精子前向运动率与细胞因子CXCL5, CXCL8, IL1b, IL6, IL10, TNF-α, CSF3, CCL3, IL16, CCL20及 CCL8也呈负相关。此外,精浆细胞因子 CCL3, CXCL5, CXCL8, CSF3, IL10, IL1B, TNF-α及 IL6与精子组蛋白的转换异常率有显著正相关性。 4、细胞因子IL16在不同类型的精液活性氧临床诊断中能作为一个潜在的生物标志物。