针挑治疗肾虚血瘀型男性不育畸形精子症的机制研究

来源 :广州中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingli1314
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目的:当今男性不育症影响着世界上超过两千万例患者,已经成为影响男性生殖健康的主要问题之一。畸形精子症常常是男性不育症的一种主要症状,该种疾病的发病机制仍没有被证实,目前临床治疗主要方式是通过药物进行,受到多种因素的共同影响,因此,治疗效果并不显著,可通过辅助生殖技术来进行治疗,最终实现生育。世界上约有8%-12%的夫妇患有不孕不育症,而在这些夫妇当中,其中又有40%-50%是由“男性因素”造成的,并且精液异常是最为普遍的,异常精子至少占1/3左右。精子和卵子能否进行正常的判别主要取决于精子的形态,当精子形态正常时,两者才能够进行正常的相互作用;此外,精子是否能够受精成功也取决于其是否具备正常的形态。精子异常的发病机制十分复杂,影响因素众多,包括以下内容:染色体出现异常、基因发生突变以及缺失、机体的激素失调、免疫功能缺陷、炎症感染等,甚至周围环境也严重影响精子的发育,如在有辐射、有毒的情况下,精索发生了静脉曲张也会影响精子。研究表明,机体内部的氧化应激和精子DNA损伤主要和精子活力有关。相关的研究认为,诸多有害的因素导致精子表面蛋白受体受到了抑制,不能正常接收信号,信号通路的传导受到了阻碍,导致精子的结构出现了异常变化,使精子无法进行正常的运动。其中,如今的研究热门课题大多集中在活性氧过剩、氧化应激和精子DNA损伤等方面。然而,对于流程信息传输的信号路径还没有统一的认识。作为经典的核转录信号转导通路,JAK/STAT信号转导通路能够对细胞的正常生长进行调整,目前,国内外有许多研究表明,JAK2/STAT3信号通路可以基于线粒体介导的氧化损伤活动,以此实现调节细胞凋亡的生命活动;同时,通过激活以及控制JAK2/STAT3信号通路可以调整损伤反应以及细胞凋亡的整个过程。此外,体外实验表明,实验中如果加入了STAT3抑制剂,观察发现精子的活力降低,最终会影响精子的受精过程,使其受精能力降低。但该种信号通路现阶段和精子的形态与对应的功能,以及JAK2/STAT3信号通路的改变是否会造成精子的形态以及功能发生改变,现在还是一个未知数。因此,对于JAK2/STAT3信号通路同精子形态和功能联系的深入研究,极大程度上来说促进了研究精子出现病理改变过程中的发病机制,能够更好的应用在临床上治疗男性不育。中医治疗不育症在中国已有2000多年的悠久历史,从古时候开始就有男性患有不育或精子出现异常,这种患者被称为“无子”,该种疾病的发病机制较复杂,在一定程度上与肾虚和血瘀有紧密的联系。各种因素会导致肾阳不足、下焦虚寒,缺乏温煦,精子出现损伤病变;或肾阴虚,阴虚火旺,煎灼精液,精子灼伤或精气不足,不能促进血液循环,阳虚血管呈现寒凝且血流速度缓慢,甚至出现淤堵现象都会导致出现病态变化。精子不能生存在适宜的环境中,产生畸形精子的可能性增大,精子功能异常,引起不育。对于临床治疗方面来说,针挑疗法可以改善精子存活的微环境,同时能够增加血流量,抵抗缺血、缺氧和氧化应激,从而保护精子免受损伤,治疗异常精子不育。本文采用针挑疗法治疗肾虚血瘀型男性不育症,主要使用精液分析(CASA)的方法,辅助用电脑进行分析,将精子进行染色,并运用流式细胞术(FCM)来检测精子的常规参数、形态以及精子的DNA是否缺失,还要对患者配偶进行跟踪。目的就是探讨针挑治疗对不育症患者的精液参数3、精子形态、精子DFI及妊娠效果等诸多方面治疗效果的分析。除此之外,该研究也使用了蛋白质印迹技术(WB),通过观察、比较正常与畸形精子的JAK2和STAT3蛋白的表达,从而探究这两种蛋白和精子形态的关联。为了解针挑治疗对精液参数、精子形态及JAK2/STAT3蛋白表达水平的影响,选取CASA、精子形态染色及WB检测治疗前后的精液参数、精子形态及JAK2、STAT3蛋白表达水平的变化。将不同浓度的这两种蛋白的抑制剂(AG490)加入到正常的精子中,此外,分别基于精子形态染色、流式细胞术检测精子的形态和其DFI状况,探究在精子形态改变过程中,JAK2/STAT3信号通路的作用机制,发掘这两种信号通路对精子DFI的作用,有助于研究精子出现畸形的病理机制,并为临床治疗男性不育症提供理论依据。方法:本研究包括临床研究和实验研究两方面:一、临床研究方法:选择2017年3月30日~2018年9月30日在暨南大学附属第一医院(广州华侨医院)新医针挑科因西医维生素E抗氧化等治疗完成后的病患总计80例,但这些病患的临床治疗效果都欠佳,他们的年龄范围都在23~45岁,同时他们都被诊断为男性不育症和精子异常,除此之外要求中医辨证证型为“肾虚血瘀证”的患者。配偶均正常,可受孕。按照随机抽样的原则,受试者分为针挑组(A组)和抗氧化治疗组(B组)。A组(共计40例):接受针挑治疗(使用国家专利挑针ZL98243187.2,这项专利是由暨南大学第一附属医院的陈栋教授所发明),治疗的全过程共计12周;B组(共计40例):每日给患者提供天然维生素E,口服,剂量为100mg,一日2次,治疗的全过程为12周。治疗前及治疗后12周分析比较两组的精液情况,通过对精子的数量、浓度、总活力以及相关参数等方面进行分析。基于Diff-Quik法进行检测精子的形态。同时要计算出正常精子百分占比、异常精子的百分率、异常精子指数(TZI)、精子畸形的指数(SDI)、头缺损率、颈段以及中部的缺损率、尾段的主段缺损率和残余细胞质率;基于密度梯度离心的方法来进行提取精子,以及基于流式细胞仪检测精子形态DFI。经过12周后的全过程的追踪后,及时观察两组患者配偶的妊娠结局,同时观察临床妊娠率、流产率和活产率等方面。二、实验研究方法:(一)使用随机抽样法收集2017年3月30日~2018年9月30日在暨南大学附属第一医院(广州华侨医院)新医针挑科因西医维生素E抗氧化等治疗完成后的病患总计40例,但这些病患的临床治疗效果都欠佳,他们的年龄范围都在23~45岁,同时他们都被诊断为男性不育症和精子异常,除此之外要求中医辨证证型为“肾虚血瘀证”的患者。研究对象为男性不育和精子畸形患者(精子异常组),同时选择40例健康男性和正常精液作为对照组(正常精子组),这些健康男性都是同期同年龄范围在暨南大学附属第一医院男性专科诊断为健康的男性。用CASA来对这两组患者的精液情况进行分析,主要比较精子的总数、浓度、活力以及运动有关参数;对精子的形态展开检测,并通过计算得到正常精子和异常精子分别所占的比例,此外,并计算出异常精子指数(TZI)以及精子畸形的指数(SDI)、头缺损率、颈段以及中部的缺损率、尾段的主段缺损率和残余细胞质过剩率;基于密度梯度离心的方法来进行提取精子,同时采用WB法检测JAK2和STAT3的蛋白表达水平。(二)方法:将40例精子异常患者随机分为A组和B组。A组(20例)采用针挑(使用国家专利挑针ZL98243187.2,这项专利是由暨南大学第一附属医院的陈栋教授所发明),治疗的全过程为12周;B组(20例)为空白组,未进行任何药物治疗;治疗前后12周内,基于CASA分析两组患者的精液常规参数,得出总精子数和精子活力浓度,测定精子总活力和精子运动等诸多参数;基于Diff-Quik法进行检测精子的形态。同时要计算出正常精子百分占比、异常精子的百分率、异常精子指数(TZI)、精子畸形的指数(SDI)、头缺损率、颈段以及中部的缺损率、尾段的主段缺损率和残余细胞质过剩率;基于密度梯度离心的方法来进行提取精子,同时采用WB法检测JAK2和STAT3的蛋白表达水平。(三)使用随机抽样法收集2017年3月30日~2018年9月30日在暨南大学附属第一医院(广州华侨医院)男性专科就诊的健康体检男性40例,正常男性的精子年龄为23-45岁范围,当为诊断为健康后选为研究目标;密度梯度离心后,把不同浓度(0、25、50、100μmol/L)的JAK2/STAT3抑制剂AG490和精子放到体外,然后孵育3小时,再基于Diff-Quik法来进行检测精子的形态,并计算正常精子的百分比。同时,采用流式细胞术来测得精子的DFI。结果:一、临床研究结果:针挑组患者使用针挑进行治疗后,结果发现正常精子的数量、活动率以及向前运动情况(PR)都比治疗前高,精子的DFI、头端缺陷率、尾段缺陷率和残余细胞质过剩率低于治疗前,差异具有统计学意义(P<0.05);针挑组治疗后精子畸形指数(TZI)、精子异常指数(SDI)、颈段及中部的缺失率均低于治疗前,而且其精液量、浓度、精子总数也明显高于治疗前的表现,但比较差异无统计学意义(P>0.05)。维生素E组精子形态正常率高于治疗前,尾部缺损率较治疗前低,差异均有统计学意义(P<0.05)。此外,结果发现在治疗后,精子的畸形指数TZI、异常指数SDI均降低,头端和缺陷率、残余细胞质超额速率也分别有所降低;与治疗前相比,精液的总量、精子的总数、精子活力和精子前向运动(PR)显著的增加,两组比较差异无统计学意义(P>0.05);正常形态精子的比例,精子数量、精子的运动性,头端缺陷率和颈段及中部的缺陷率增加,但对比治疗前后,发现精子的畸形指数(TZI)和异常指数(SDI)、精子浓度、精子总数无统计学差异(P>0.05)。二、实验研究结果:(一)对于正常精子组和异常精子症组来说,JAK2和STAT3蛋白在正常组中的表达水平更高,且发现这两种蛋白在异常精子症组的表达水平明显的下降,异常精子组JAK2、STAT3蛋白表达水平明显低于正常精子组,表明正常精子组和异常精子症组的差异具有统计学意义(P<0.05)。正常精子组和异常精子组中正常精子百分比与JAK2、STAT3蛋白表达呈正相关,差异均表现为统计学意义(P<0.05);异常精子百分比、TZI、SDI均与这两种蛋白表达呈负相关关系,且差异有统计学意义(P<0.05);头、颈、中段缺损率与JAK2蛋白、STAT3蛋白表达呈非线性关系;残余细胞质过剩率同STAT3、JAK2蛋白表达不呈相关,表明差异不具有统计学意义(P>0.05)。(二)比较针挑组和非治疗组中JAK2蛋白和STAT3蛋白的表达情况,发现这两种蛋白在针挑组中的表达高于非针挑组,两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。经过对二者的对比发现,针挑组治疗后,正常精子形态百分比、精子活力、PR、以及两种蛋白的水平均明显增高,与治疗前相比,具有统计学差异(P<0.05)。此外,结果发现精液体积、以及精子浓度较治疗前高,TZI、SDI均低于治疗前,差异表现为无统计学意义(P>0.05);正常精子形态的比例、精液量、精子浓度、精子的快速前向运动性、精子的慢速前向运动性、精子的运动性、精子活力明显高于治疗前,TZI和JAK2蛋白质在非治疗组高于治疗前,SDI和STAT3高于治疗前,同时蛋白质表达低于治疗前,表现的差异具有明显的统计学意义(P<0.05)。(三)对比使用AG490孵育和未使用AG490孵育的正常形态精子百分比和精子DFI结果显示,正常形态精子百分比随AG490浓度的增加而降低,精子DFI随AG490浓度的增加而增加,表现的差异具有明显的统计学意义(P<0.05),但是两者之间不存在相关性(r=0.24,P=0.14)。结论:1.针挑治疗可以提高精子形态正常率,降低精子DFI,降低精子头尾缺损率,提高配偶妊娠率。2.对于正常精子组和异常精子症组来说,正常精子组JAK2和STAT3蛋白表达高于异常精子组,同时JAK2和STAT3蛋白在异常精子症组的表达水平明显的下降,异常精子组JAK2、STAT3蛋白表达水平明显低于正常精子组。针挑可提高精子形态正常率,可能与JAK2、STAT3蛋白表达增加及JAK2/STAT3信号通路激活有关。3.AG490是一种JAK2/STAT3抑制剂,可降低正常精子形态百分比,增加精子DFI。正常精子百分比的下降和精子DFI的增加可能与JAK2/STAT3信号转导通路的抑制有关。
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