陳偉文,楊龍,吳榮海,黃黎明,陳振翅,黃昌平,徐煒,廖勇彬*
(江門市中心醫(yī)院1.泌尿外科;2.檢驗科;3.生殖中心,江門 529030)
男性不育癥是一種發(fā)病率較高的男科疑難疾病。全球約5%~35%的家庭存在不孕不育問題,其中男方因素約占30%[1]。因此,必須加強男性不育的基礎及臨床研究。抗苗勒管激素(AMH) 是一種二聚體糖蛋白,由睪丸支持細胞分泌,以旁分泌作用于生精細胞,對生精細胞的成熟分化有著重要作用[2]。胎兒時期,AMH主要抑制苗勒管的發(fā)育并使中腎管發(fā)育為男性生殖管道[3-4]。目前AMH與性器官發(fā)育異常關系比較明確,與男性不育關系是近年研究的熱點。因此,本研究探討精漿和血清AMH與血清生殖激素及精液參數(shù)的關系,希望為精液異常所致的男性不育患者的治療提供參考及幫助。
選取2018年9~12月來我院生殖中心就診和咨詢的男性不育患者。常規(guī)詢問患者病史,記錄患者不育年限、身高、體重及睪丸總體積;行生殖系統(tǒng)體格檢查,測定患者的精液參數(shù),檢測其精漿和血清中的AMH,同時檢測血清FSH、LH、PRL、T及E2。納入標準:(1)有規(guī)律性生活的男性不育患者;(2)男性性功能正常,可以手淫取精者;(3)對本研究知情同意,能積極配合研究。排除標準:(1)染色體異常、接觸有毒、放射性物質患者;(2)既往有隱睪、睪丸扭轉、睪丸腫瘤等手術史;(3)近3個月性激素或抗性激素治療及全身或生殖系統(tǒng)感染患者;(4)患有影響生育的疾病(如尿道下裂、輸精管異常、嚴重的精索靜脈曲張、隱睪癥、腫瘤等)。
本研究通過江門市中心醫(yī)院倫理委員會同意批準,所有患者均簽署知情同意書。
1.樣本采集:男性在禁欲3~7 d后,于上午(8:00 am~10:00 am)靜脈抽血,血標本送檢驗科測定血清AMH、FSH、LH、PRL、T、E2?;颊咴谑孢m環(huán)境下使用手淫法采集精液,將精液射入干燥清潔廣口器皿,立即送至生殖中心實驗室。稱重,37℃恒溫箱中充分液化,然后進行精液常規(guī)及精子質量相關參數(shù)分析。用一次性吸頭吸取1.5 ml精液,置于7 000 r/min離心機中離心3 min,取上層清液至干潔容器后進行精漿激素AMH測定。
2.激素檢測方法:血清和精漿AMH采用AMH試劑盒(批號30151601,羅氏,美國),通過羅氏Cobas e602分析儀電化學發(fā)光法檢測;血清FSH、LH、PRL、T和E2采用西門子ADVIA centaur XP分析儀直接電化學發(fā)光法檢測,試劑盒均購自西門子醫(yī)學診斷產(chǎn)品(上海)有限公司。所有激素項目測定嚴格按照說明書操作,激素靈敏度、最大濃度、批內(nèi)變異系數(shù)及批間變異系數(shù)詳細見表1。
表1 激素檢測靈敏度、最大濃度、批內(nèi)變異系數(shù)及批間變異系數(shù)
3. 精液參數(shù)分析:精液常規(guī)利用Sperm Class Analyzer(SCA)運動能力和濃度檢測模塊進行圖像采集和精液分析,參照《世界衛(wèi)生組織人類精液檢查與處理實驗室手冊(第五版)》(以下簡稱《WHO-5》)判斷檢測結果,每一份標本觀察10個視野。主要包括精子濃度、前向運動精子(PR)百分比(%)等。精子形態(tài)分析根據(jù)《WHO-5》形態(tài)學嚴格判讀標準及操作程序,采用改良的巴氏染色方法,每次計數(shù)200條以上精子,計算精子正常形態(tài)率,讀片采用人工分析(技師已參加新版手冊專業(yè)培訓);頂體酶采用WHO推薦的改良Kennedy法測定;精子DNA完整性采用吖啶橙染色法。檢測試劑盒均購自深圳華康生物醫(yī)學工程有限公司。
4.分組:參照《WHO-5》標準,根據(jù)精液參數(shù)分為4組:少精子癥組(n=15):精子濃度<15×106/ml,PR>32%;弱精子癥組(n=26):精子濃度>15×106/ml,PR<32%;少弱精子組(n=31):精子濃度<15×106/ml,PR<32%;正常精子組(n=35):精子濃度>15×106/ml,PR>32%。
共納入男性不育患者107例,年齡22~45歲。各組患者間年齡、禁欲天數(shù)、精液體積、不育年限、體重指數(shù)(BMI)、睪丸總體積等差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表2)。
表2 一般情況比較(-±s)
單因素方差分析顯示,不同組間血清FSH和T水平存在顯著性差異(P<0.05),LH、PRL及E2水平則均無顯著性差異(P>0.05)。LSD法進行多重比較提示,少弱精子組血清FSH水平顯著高于弱精子癥組、正常精子組(P<0.05),而與少精子癥組無顯著性差異(P>0.05),少精子癥組、弱精子癥組和正常精子組兩兩比較無顯著性差異(P>0.05);正常精子組血清T水平顯著高于少精子癥組、弱精子癥組和少弱精子組(P<0.05),少精子癥組、弱精子癥組和少弱精子組兩兩比較無顯著性差異(P>0.05)(表3)。
Kruskal-Wallis多重檢驗顯示,精漿AMH水平組間差異顯著(P<0.05),血清AMH水平則無顯著性差異(P>0.05)。正常精子組精漿AMH水平顯著高于少精子癥組、少弱精子組(P<0.05),但與弱精子癥組無顯著性差異(P>0.05),少精子癥組、弱精子癥組和少弱精子組兩兩比較無顯著性差異(P>0.05)(表4)。
表3 各組血清生殖激素水平比較[(-±s)]
注:采用單因素方差分析LSD法多重比較提示組間差異顯著,▲P<0.05;與少弱精子組比較*P<0.05;與正常精子組比較,#P<0.05
表4 各組血清和精漿AMH的比較[M(QR)]
注:采用Kruskal-Wallis多重檢驗進行組間多重比較,▲P<0.05;與正常精子組比較,*P<0.05
相關性分析顯示,血清AMH與精漿AMH無相關性(P>0.05),與血清FSH、LH、PRL、T、E2亦無相關性(P>0.05);精漿AMH與血清FSH、LH呈負相關(P<0.05),與血清T呈正相關(P<0.05),與血清PRL、E2不相關(P>0.05)(表5)。
相關性分析顯示,血清AMH與精液參數(shù)無相關性(P>0.05);精漿AMH與精子濃度、精子總數(shù)、PR呈正相關(P<0.05),與精液體積、正常精子形態(tài)率、頂體酶活性及精子DNA完整性不相關(P>0.05)(表6)。
表5 精漿AMH、血清AMH與血清生殖激素的相關性分析
注:Spearman相關性分析,*P<0.05
表6 精漿AMH、血清AMH與精液參數(shù)的相關性分析
注:Spearman相關性分析,*P<0.05
AMH能促進具有分化成輸卵管、子宮和陰道上段潛能的男性胎兒苗勒氏管的退化[5],是轉化生長因子β(TGF-β)超家族成員之一。在男性胎兒的第8周,睪丸的未成熟支持細胞開始表達分泌AMH,在男性性腺發(fā)育及性分化有重要的作用[4]。在未見睪丸的新生兒中,它常常用于鑒別患兒是無睪丸還是隱睪[5-6]。出生后3~12個月的嬰兒AMH處于最高水平[7],這可能與支持細胞增殖活躍有關[8];青春期前,由于睪丸支持細胞處于未成熟階段,體內(nèi)AMH保持較高水平,生精細胞停留在減數(shù)分裂前期。在青春期AMH下降到低水平并保持相對穩(wěn)定,這可能是由于睪丸間質細胞進一步分化,開始大量分泌T,促進睪丸支持細胞成熟,使生精細胞進入減少分裂,這時T對AMH的抑制大于FSH對其促進作用,最終導致AMH表達迅速下調至嬰兒期的3%左右[7,9]。青春期后成年階段AMH維持在較低水平[10]。生育期AMH水平隨年齡的增長而下降[11]。
精子發(fā)生是一個激素依賴連續(xù)不斷增生和分化的過程,主要通過下丘腦-垂體-性腺軸實現(xiàn)。LH作用于睪丸間質細胞(Leydig cells,LCs),促進T的合成。FSH與睪丸支持細胞(Sertoli Cell,SCs)的FSH受體結合,與T共同調節(jié)精子的發(fā)生[12]。本研究顯示FSH與精漿AMH水平呈負相關,這可能在轉錄因子SOX9、SF1、GATA4以及NF-κB和AP2的作用下,F(xiàn)SH參與激活Gsα蛋白,影響腺苷酸環(huán)化酶和蛋白激酶A(PKA)活性進而影響AMH水平[13-15]。本研究發(fā)現(xiàn)精漿AMH與LH呈負相關,因為AMH可刺激LH脈沖分泌,AMH變動可引起LH變動[16],也可能通過下丘腦-垂體-性腺軸引起LCs功能失常,導致T生成異常,最終不利于精子發(fā)生。本研究觀察到精漿AMH水平與血清T呈正相關,這可能是因為血清AMH通過下丘腦中AMH受體的作用,參與到下丘腦-垂體-性腺軸的調節(jié)[16],而睪丸局部的AMH通過LCs上的AMH受體對其發(fā)揮一定的作用,影響到T的分泌,而T是維持精子發(fā)生所必需,通過細胞內(nèi)雄激素受體(Androgen receptor,AR)介導精子發(fā)生過程,在沒有T或缺乏功能性AR的環(huán)境下,精子發(fā)生減少,故AMH可通過影響T水平引起生精障礙。因此,AMH可激活Smad信號通路影響促性腺激素分泌,通過內(nèi)分泌激素相互作用最終影響生精過程。
SCs產(chǎn)生AMH并能夠雙向分泌AMH,頂端向生精小管管腔分泌,向基底分泌則進入組織或血液循環(huán),青春期后優(yōu)先向頂端分泌[9]。由于血睪屏障的存在,使得AMH等大分子物質難以透過屏障而進入血液循環(huán)。所以,男性血清AMH與精漿AMH不存在相關性,血清AMH不能很好地預測精子發(fā)生[17],與精子質量參數(shù)無相關關系(P>0.01)[17-19],本研究也得出類似結果。此外,進入循環(huán)的AMH又受到全身性血漿的稀釋作用。所以,精子發(fā)生過程中精漿AMH水平要明顯高于血漿AMH水平[9]。睪丸組織產(chǎn)生的激素隨著精液,通過射精由生殖道排出體外,其檢測便捷且無創(chuàng)傷。所以探究精漿激素水平,比血清能更好地反映睪丸組織微環(huán)境中真實的激素水平狀態(tài),能更好地了解睪丸的生精狀況,對患者診治有著重要意義。
Andersen等[19]對94名來自普通人群的志愿者和32名不育男性進行研究發(fā)現(xiàn),精漿AMH與精子濃度、精子總數(shù)及PR精子百分率存在相關性(P<0.01)。本研究中,正常精子組的精漿AMH濃度顯著高于少精子癥組和少弱精子組,且差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);相關性分析發(fā)現(xiàn)精漿AMH與精子總數(shù)、精子濃度及前向運動呈正相關;與以往報道[17-19]結果相近。Majumdar等[20]通過小鼠實驗發(fā)現(xiàn),AMH對胚胎期及出生后小鼠精原細胞的發(fā)育有著重要作用。AMH可作用于SCs,并使其產(chǎn)生干細胞因子(stem cell factor,SCF),而SCF又是SCs發(fā)育的重要調節(jié)因子。SCF通過激活PI3K信號轉導途徑,進而調節(jié)精原細胞的自我更新、增殖和分化。不同濃度的AMH對SCs產(chǎn)生不同效果。Anttonen等[21]使用不同濃度的rh-AMH去處理小鼠SCs,發(fā)現(xiàn)10~50 ng/ml低濃度的rh-AMH可通過激活細胞外信號調節(jié)激酶(extracellular-signal regulated kinase,ERK)信號轉導途徑,促使SCs的增殖;然而50~800 ng/ml高濃度的rh-AMH,通過干擾細胞凋亡信號轉導通路,使凋亡基因Caspase-3等表達上調和抗凋亡基因Bcl-2表達下調,最終促進了SCs的凋亡。另外,Rehman等[22]也發(fā)現(xiàn)低濃度的rh-AMH能夠激活絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)家族中非經(jīng)典ERK信號傳導路徑,增加SCF mRNA和SCF蛋白表達水平。有研究以重組人FSH治療特發(fā)性少弱畸精癥,發(fā)現(xiàn)治療有效患者的精漿AMH基線水平明顯高于無效組,治療后能提高患者AMH,暗示檢測精漿AMH能預測患者的藥物治療效果[23]。此外Nery等[24]研究認為精漿AMH還有助于維持精子活力,可以作為評估弱精子癥患者冷凍后復蘇的精子質量指標之一。
因此,男性不育患者精漿AMH與部分精液參數(shù)存在一定的相關性。由于SCs在睪丸結構上起到支持、屏障作用,在功能上起到免疫豁免,以及在精子保護、排出、營養(yǎng)供給方面都起到重要作用,而AMH由SCs產(chǎn)生,并反作用于SCs。在適宜的濃度范圍內(nèi),隨著精漿AMH濃度的升高,精子濃度、PR%等精液參數(shù)會隨它升高而提高。所以,檢測精漿AMH能反映睪丸支持細胞數(shù)目及功能狀況,一定程度上反映患者睪丸的生精功能。但是,本研究課題僅限于單一中心研究,且樣本量較小、研究時間較短,需進一步擴大樣本量、多中心、基礎及臨床研究,探討精漿AMH與精子質量的關系以及AMH在精子發(fā)生中的作用,從而制定合適的醫(yī)學參考值,指導男性不育診治工作。