【摘 要】
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目的:验证活性氧（ROS）对精子的损伤作用及对精子抗氧化蛋白超氧化物歧化酶2（SOD2）和过氧化物酶6（PRDX6）表达的影响;探究SOD2和PRDX6与弱精症发生和体外受精（in vitro fertilization,IVF）结局的相关性。背景:世界范围内约有六分之一的夫妇受到不孕不育的困扰,且男方因素约占50%。研究表明ROS是男性不育的重要影响因素,过量水平的ROS可损伤精子功能。精子中的
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目的:验证活性氧（ROS）对精子的损伤作用及对精子抗氧化蛋白超氧化物歧化酶2（SOD2）和过氧化物酶6（PRDX6）表达的影响;探究SOD2和PRDX6与弱精症发生和体外受精（in vitro fertilization,IVF）结局的相关性。背景:世界范围内约有六分之一的夫妇受到不孕不育的困扰,且男方因素约占50%。研究表明ROS是男性不育的重要影响因素,过量水平的ROS可损伤精子功能。精子中的抗氧化蛋白SOD2和PRDX6被证明在抵抗ROS的损伤中起到重要作用,但仍然没有足够的临床数据对SOD2和PRDX6与弱精症发生以及IVF的关系进行阐明。我们推测弱精症患者精子运动功能障碍可能与其精子中抗氧化蛋白SOD2和PRDX6的变化有关,且两者在精子中的表达变化可能影响IVF结局。本研究有助于寻找弱精症的发病机制,为临床治疗弱精症,提高体外受精成功率提供实验证据和理论依据。研究方法:1.外源性H2O2处理正常精子,检测精子活力及存活率的变化及对胞内ROS水平和精子细胞凋亡的影响,验证ROS对精子运动能力的损伤作用,以及对精子抗氧化蛋白SOD2和PRDX6表达的影响;2.于重庆医科大学附属第一医院生殖医学中心收集弱精症患者精液标本（PR<32%,PR+NP<40%,精子密度>15×10~6/ml）共84例,精子活力正常精液对照标本（PR>32%,PR+NP>40%,精子密度>15×10~6/ml）共55例。运用计算机辅助分析系统（computer-aided sperm analysis,CASA）检测精液常规参数及精子运动参数;运用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,q RT-PCR）和Western Blot同时对精子中SOD2和PRDX6进行定量检测,进一步统计分析SOD2和PRDX6的表达与与精液参数的相关性,并探讨其临床意义。在此基础上利用生物信息学工具预测并验证调控PRDX6的mi RNA,探讨精子中PRDX6的下调机制。3.于重庆医科大学附属第一医院生殖医学中心收集接受IVF治疗患者取卵当天男方精液标本62例。q RT-PCR检测精子SOD2和PRDX6的表达,分析SOD2和PRDX6的表达与IVF结局的相关性并探讨其临床意义。研究结果:1.外源性H2O2处理优选正常精子标本后,精子细胞ROS水平增加,活力和存活率下降,凋亡数量增加,精子各项运动参数呈剂量依赖式下降,表明高浓度的ROS对精子具有毒性损伤作用,可损伤精子运动能力,通过促进精子凋亡使精子存活率下降。精子的抗氧化蛋白SOD2和PRDX6在外源性H2O2刺激后剂量依赖式上调,表明SOD2和PRDX6可被高水平ROS上调而发挥抗氧化作用。2.弱精症患者精子中SOD2和PRDX6m RNA和蛋白水平的表达均低于正常对照,且SOD2和PRDX6m RNA与精子活力有相关性,PRDX6m RNA表达具有预测精子运动能力的潜能。弱精症患者精子mi R-24-3p表达高于正常且与PRDX6蛋白表达及精子活力呈负相关。3.IVF受精率低下患者精子SOD2和PRDX6m RNA表达水平相较正常受精患者降低。结论:本研究验证了ROS对精子的损伤作用,并且证实了ROS可以上调精子抗氧化蛋白SOD2和PRDX6的表达。临床标本数据显示SOD2和PRDX6在弱精症患者精子中表达下调,我们推测正是这两种抗氧蛋白的表达下调导致精子更容易受到ROS的攻击而造成精子运动功能受损,引发弱精症。而mi R-24-3p可能靶向负调控PRDX6的表达而参与弱精症的发生。相关性分析结果提示PRDX6具有预测精子运动能力的潜能。SOD2和PRDX6表达下调影响精子体外受精能力,提示了其抗氧化作用对体外受精过程中的精子仍是不可或缺的。本研究为阐释弱精症的发病机制和IVF失败的原因提供了新的实验数据和理论依据。
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