引用本文
何江, 余伍忠, 邹红云, 焦敏. 吸烟对男性不育患者精子活力和动态参数的影响及相关性研究. 2011, 26(4): 217-221
HE Jiang, YU Wuzhong, ZOU Hongyun, JIAO Min. The study of correlation and influence of cigarette smoking on the sperm motility and the kinesis parameters in infertile males. Labratory Medicine, 2011, 26(4): 217-221  
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吸烟对男性不育患者精子活力和动态参数的影响及相关性研究
何江, 余伍忠, 邹红云, 焦敏
兰州军区乌鲁木齐总医院临床医学研究所,新疆 乌鲁木齐 830000

作者简介:何江,男,1980年生,硕士,主治医师,主要从事生殖免疫学、高原生殖医学研究及临床检验工作。

基金:全军科技攻关基金资助项目(08G013),兰州军区指令性基金资助项目(LXH-2008031)
摘要
目的

探讨吸烟对男性精液质量的影响并分析不育患者精子活力和动态参数的相关性。

方法

应用伟力彩色精子质量分析系统对255例男性不育患者(吸烟组96例、非吸烟组84例和烟酒组75例)和112名正常生育男性的精子活力、直线运动速度(VSL)、曲线运动速度(VCL)、平均路径速度(VAP)、平均移动角度(MAD)、侧摆幅度(ALH)、鞭打频率(BCF)、前向性(STR)、直线性(LIN)和摆动性(WOB)等参数进行检测并分析其相关性。

结果

与正常对照组相比,吸烟组、非吸烟组和烟酒组的精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH、LIN和STR显著降低( P<0.05、 P<0.01),而BCF显著升高( P<0.05、 P<0.01)。吸烟组的精子活力显著低于非吸烟组( P<0.05、 P<0.01);烟酒组精子活力、VSL、VCL、VAP、MAD和ALH显著低于吸烟组( P<0.05、 P<0.01),而BCF显著升高( P<0.01)。大烟量组精子活力、VSL、VCL和ALH显著低于小烟量组( P<0.05、 P<0.01),而BCF显著升高( P<0.01)。长烟龄组精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH和LIN显著低于短烟龄组( P<0.05、 P<0.01)。吸烟男性不育患者精子活力与VSL、VCL、VAP、LIN和STR呈明显正相关( P均<0.05),与BCF呈明显负相关( P<0.001)。

结论

吸烟可引起男性精子活力和精子动态参数异常,可能是导致男性不育的独立因素。烟量和烟龄对男性精子活力和动态参数的不良影响存在量效和时效关系,大量吸烟和烟龄长者可能对男性不育有不良影响。平均VSL、平均VCL、VAP、LIN、STR和BCF是反映吸烟男性不育患者精子活力的有效指标。

关键词: 吸烟; 男性不育; 精子活力; 动态参数
中图分类号:R446.1 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2011)04-0217-05
The study of correlation and influence of cigarette smoking on the sperm motility and the kinesis parameters in infertile males
HE Jiang, YU Wuzhong, ZOU Hongyun, JIAO Min
Institute of Clinical Medicine,Urumqi General Hospital of Lanzhou Command Region, Xinjiang Urumqi 830000,China
Abstract
Objective

To study the influence of cigarette smoking on the sperm quality and the correlation between the motility of sperm and the kinesis parameters in infertile males.

Methods

A total of 255 infertile males(96 smokers,84 non-smokers and 75 smokers with drinking)and 112 fertile controls were enrolled in the study and were determined by WEILI colour semen analysis system. The sperm kinesis parameters, including sperm motility, velocity of straight line (VSL), velocity of curvilinear (VCL), velocity of average path (VAP), migratory degree (MAD), amplitude of oscillation (ALH), beat cross frequency (BCF), straightness (STR), linearity (LIN) and wobble (WOB), were determined, and their correlations were also analyzed.

Results

Compared with the controls, there was a significant decrease in the sperm motility, VSL, VCL, VAP, ALH, LIN and STR ( P<0.05, P<0.01), and there was a marked increase in BCF in the infertile smokers, non-smokers and smokers with drinking ( P<0.05, P<0.01). The sperm motility was much lower in the infertile smokers than in the infertile non-smokers( P<0.05, P<0.01). The sperm motility, VSL, VCL, VAP, MAD and ALH were significantly lower in the infertile smokers with drinking than in the infertile smokers( P<0.05, P<0.01), while BCF increased obviously( P<0.01). The sperm motility, VSL, VCL and ALH in the small-quantity and short-time smoking group were also higher than those in the big-quantity and long-time smoking group ( P<0.05, P<0.01), and BCF increased in the small-quantity smoking group ( P<0.01). Moreover, VAP and LIN in the long-time smoking group decreased significantly than in the short-time smoking group ( P<0.05, P<0.01).There were significant positive correlations between the sperm motility and VSL, VCL, VAP, LIN and STR ( P<0.05). Furthermore, there was a significant negative correlation between the sperm motility and BCF( P<0.001).

Conclusions

Cigarette smoking is remarkably associated with abnormal sperm motility and sperm kinesis parameters. Smoking may be an independent risk factor for the infertility of males. The influence of smoking on the abnormal sperm motility and sperm kinesis parameters has a dose-effect and time-effect relationship. VSL, VCL, VAP, LIN, STR and BCF are valuable parameters to evaluate the sperm motility of smoking infertile males.

Keyword: Cigarette smoking; Male infertility; Sperm motility; Kinesis parameter
引言

众多研究都发现吸烟与男性生育能力密切相关, 吸烟除了对精液质量会产生不良影响外, 还可能会损害男性的生殖功能, 从而引起男性不育症[13]。我们通过对乌鲁木齐市不育男性人群的精子活力和精子动态参数的检测, 探讨了吸烟对精子活力和精子运动能力的影响及相关性, 以进一步揭示吸烟与男性生育力之间的关系, 为临床诊断及治疗男性不育提供一定参考依据。

材料和方法
一、研究对象

男性不育患者255例, 为2002年1月至2006年12月兰州军区乌鲁木齐总医院病例, 均为婚后同居2年以上, 性生活正常, 未采取避孕措施, 排除女方不孕原因的不育男性, 无外伤及遗传性疾病家族史, 无性功能障碍病史, 无大量饮酒和长期接触有害物质史, 无生殖道感染和精索静脉曲张史等。将不育组分为吸烟组、非吸烟组和烟酒组3组。其中, 吸烟组96例, 年龄26~35岁, 婚龄2~15年; 非吸烟组84例, 年龄25~37岁, 婚龄2~17年; 烟酒组75例, 年龄28~36岁, 婚龄3~16年, 为既抽烟(> 5支/天)又喝酒(> 200克/次)的男性不育患者。不育吸烟组根据吸烟量不同分为小烟量组56例(≤ 20支/日)和大烟量组40例(> 20支/日), 根据不同烟龄分为短烟龄组44例(烟龄≤ 10年)和长烟龄组52例(烟龄> 10年)。

正常对照组112例, 为已生育1个或1个以上子女的健康男性, 年龄26~41岁, 婚龄1~7年, 无吸烟饮酒史, 无泌尿、生殖、造血及内分泌系统等疾病。

二、方法

1. 标本采集

根据世界卫生组织“ 人类精液和精子-宫颈粘液相互作用实验室检测手册” (第4版), 全部研究对象标本采集前禁欲47 d, 采用手淫法获取全部精液于干净容器。

2. 检测方法

将精液标本置37 ℃恒温水浴箱, 待其全部液化后肉眼观察精液颜色, 测定其精液量、精液pH值、粘稠度等指标, 然后采用北京伟力公司WLJY-9000型彩色精子质量分析系统配合载物台温控仪以及MACRO计数板对所有标本的精子密度、精子活率、精子活力、直线运动速度(VSL)、曲线运动速度(VCL)、平均路径速度(VAP)、平均移动角度(MAD)、侧摆幅度(ALH)、鞭打频率(BCF)、直线性(LIN=VSL/VCL)、摆动性(WOB=VAP/VCL)、前向性(STR=VSL/VAP)等参数进行检测分析。

三、统计学方法

所有检测数据均用 ± s表示, 均值比较采用t检验或u检验。应用SPSS 12.0统计软件进行分析, 用Spearman分析两变量间相关性, 结果用相关系数(r)表示, P< 0.05表示差异有统计学意义。

结果
一、吸烟组、非吸烟组、烟酒组和正常对照组平均年龄及婚龄比较

与正常对照组相比, 吸烟组、非吸烟组和烟酒组的平均年龄及婚龄间差异有统计学意义(P< 0.05)。与非吸烟组相比, 吸烟组和烟酒组的平均年龄及婚龄均显著增高(P< 0.05、P< 0.01)。见表1。

表1 吸烟组、非吸烟组、烟酒组和正常对照组平均年龄及平均婚龄比较(± s)
二、吸烟组、非吸烟组、烟酒组与正常对照组精子活力及动态参数比较

与正常对照组相比, 吸烟组、非吸烟组和烟酒组的精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH、LIN和STR显著降低(P< 0.05~0.01), 而BCF显著升高(P< 0.05~0.01)。吸烟组精子活力显著低于非吸烟组(P< 0.05、P< 0.01), 而动态参数间差异无统计学意义(P> 0.05)。烟酒组精子活力、VSL、VCL、VAP、MAD和ALH显著低于吸烟组(P< 0.05~0.01), 而BCF显著升高(P< 0.01)。见表2。

表2 吸烟组、非吸烟组、烟酒组和正常对照组精子活力及动态参数比较(± s)
三、不同烟量、烟龄组之间精子活力及动态参数比较

大烟量组精子活力、VSL、VCL和ALH显著低于小烟量组(P< 0.05、P< 0.01), 而BCF显著升高(P< 0.01)。长烟龄组精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH和LIN显著低于短烟龄组(P< 0.05、P< 0.01)。见表3。

表3 不同烟量、烟龄组精子活力及动态参数比较(± s)
四、吸烟男性不育患者精子活力与精子动态参数的相关性分析

无论是a级还是a+b级精子, 均显示吸烟男性不育患者精子活力与VSL、VCL、VAP、LIN和STR呈明显正相关, 与BCF呈明显负相关。见表4。

表4 吸烟不育男性精子活力与精子运动参数的相关性分析
讨论

国内外研究都发现, 吸烟除了对精液质量会产生不良影响外, 还可能会损害男性的生殖功能, 对男性性腺、激素也产生影响, 甚至影响生殖细胞的成熟和增殖, 是精子发生的致突变物质, 最终引起男性不育症[4, 5]。目前, 国内关于吸烟男性不育患者精子动态参数与精子活力的相关性研究尚未有报道。本研究应用计算机辅助精液分析对乌鲁木齐地区吸烟男性不育患者的精子活力和动态参数进行检测, 研究吸烟对男性精子活力及动态参数的影响, 并就精子动态参数与精子活力的相关性进行分析, 探讨吸烟影响男性精液质量和男性生育力的内在机制和原因。

研究发现, 与正常对照组相比, 烟酒组、吸烟组与非吸烟组平均年龄和婚龄均显著增高(P< 0.05、P< 0.01), 这可能提示吸烟对男性精液质量有一定影响, 从而导致已婚夫妇不孕不育的高发, 导致年龄偏高, 婚龄延长。本研究还发现吸烟组、非吸烟组和烟酒组与正常对照组相比, 精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH、LIN和STR显著降低(P< 0.05、P< 0.01), 而BCF显著升高(P< 0.05、P< 0.01)。吸烟组精子活力显著低于非吸烟组相比(P< 0.05、P< 0.01), 精子动态参数也有所降低, 但差异无统计学意义。而烟酒组精子活力、VSL、VCL、VAP、MAD和ALH显著低于吸烟组(P< 0.05、P< 0.01), 而BCF显著升高(P< 0.01)。这些研究结果显示吸烟可降低男性精液质量, 导致弱精子症, 可能是男性不育的独立因素之一。结果也显示饮酒对男性精子质量同样具有不良影响, 可直接损害睾丸生精上皮, 提示既吸烟又饮酒对男性的精液质量的影响更大, 罹患不育的风险相对更高。此外, 本研究还发现大烟量组精子活力、VSL、VCL和ALH显著低于小烟量组(P< 0.05、P< 0.01), 而BCF显著升高(P< 0.01)。长烟龄组精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH和LIN显著低于短烟龄组(P< 0.05、P< 0.01)。这表明吸烟量愈大, 烟龄愈长, 对精子活力和动态参数的影响也越明显, 对精液质量影响愈深, 对生育力的影响越强, 尤其是大量吸烟和烟龄长者引发不育的风险较高。另外, 研究还发现吸烟男性不育患者精子活力与VSL、VCL、VAP、LIN和STR呈明显正相关, 与BCF呈明显负相关。这表明VSL、VCL、VAP、BCF、LIN和STR等指标是反映吸烟男性精子活力的有效指标, 精子运动参数对男性不育的诊断和生育能力的评估具有实用意义。

目前国内外对于吸烟导致男性不育的机制尚不十分清楚, 可能原因为:(1)香烟中尼古丁和多环芳香烃类化合物等物质可直接影响精子发生, 尼古丁浓度≥ 1 mmol/L, 可显著降低精子运动能力, 重度吸烟还可使阴茎动脉收缩, 睾丸和附睾血流动力学改变, 影响精子发生和成熟[6]; (2)吸烟可促使体内产生大量自由基, 使精浆SOD的生成减少和(或)消耗增加[7], 结果导致氧自由基的产生与消除失去平衡, 精浆中抗氧化能力下降, 加剧了体内氧自由基反应, 使精子膜脂质中的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应, 导致精子活力下降或精子死亡; (3)重度吸烟使睾丸间质细胞合成睾丸酮的能力有所下降, 致使依赖于睾酮而产生精子的生精过程也相应改变, 长期吸烟可将香烟中的有害物质通过吸收进入血循环, 经长期积累而致血循环中的有害物质浓度逐渐增高, 并干扰睾丸及附睾微循环和内环境的物质交换, 影响睾丸生精细胞的发育过程, 改变了精子在附睾中成熟所必须的生化条件, 从而造成了精子数目下降, 活动能力降低; (4)香烟烟气凝结液抑制保持精子活力的胆碱乙酰化酶, 影响生殖细胞的成熟和增殖, 造成精子活力下降, 运动能力减弱。

本研究结果证实吸烟对男性精液质量确有不同程度的影响, 大吸烟量组和长烟龄组尤为显著, 吸烟可能是导致男性不育的独立因素。众所周知, 男性不育不是一种独立的疾病, 而是由某一种或很多疾病与因素造成的结果。在研究中我们也经常发现有部分吸烟男性同样具有正常生育能力, 这也暗示不同个体对香烟中有毒及致癌物质的易感性可能存在一定差异, 遗传-环境相互作用与男性生殖功能之间的关系尚需进一步探讨。吸烟属于影响男性不育的外环境因素, 是一种广泛存在的社会行为, 尽管其内在机制尚不完全清楚, 但是吸烟导致男性不育的临床事实证明, 不吸烟有益于男子生育, 戒烟有助于生育力恢复。因此, 应充分认识到吸烟的危害性, 提倡育龄期男性坚决戒烟或减少吸烟数量, 积极创造条件消除吸烟对人类健康的危害, 早日实现全人类生殖健康目标。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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