肥胖对男性生育力及相关激素水平的影响.pdf

论 著第 36 卷第 17 期医学信息Vol.36 No.172023 年 9 月Journal of Medical InformationSept.2023基金项目：青海省卫健委指导性课题（编号：2021-wjzdx-11）作者简介：张振刚（1989.4-），男，甘肃白银人，硕士，主治医师，主要从事生殖男科领域研究肥胖对男性生育力及相关激素水平的影响张振刚袁李晓娜袁王文娟袁李斌业渊青海省人民医院生殖医学中心袁青海 西宁810000冤摘要院目的探讨肥胖对男性生育力及相关激素水平的影响遥方法回顾性收集2021年1月-2022年4月于青海省人民医院生殖医学中心进行检查的461例研究对象袁根据体重指数渊BMI冤标准分为低体重组渊约18.5 kg/m2冤尧正常组渊18.524 kg/m2冤尧超重组渊24.028.0 kg/m2冤尧肥胖组渊逸28 kg/m2冤袁了解BMI对精液质量渊精子总数尧精子浓度尧前向运动率尧畸形率冤尧精子DNA碎片的影响曰并分析体重指数与性激素尧甲状腺激素的关系遥结果低体重组14例尧正常组202例尧超重组187例尧肥胖组58例袁四组间年龄尧畸形率尧精子DNA碎片率比较袁差异有统计学意义渊 约0.05冤袁且随着BMI的增加袁畸形率与精子DNA碎片率呈上升趋势遥四组间T尧PRL尧T/E2尧T4比较袁差异有统计学意义渊 约0.05冤遥相关性分析显示袁BMI与T尧PRL尧FT4呈负相关渊 约0.05冤袁而E2尧FSH尧LH尧FT3尧TSH尧T/E2比值与BMI无相关性渊 跃0.05冤遥结论肥胖可影响精子形态与精子DNA碎片率袁导致男性生育力降低袁同时肥胖可导致睾酮水平尧泌乳素水平尧游离甲状腺素水平降低袁使男性相关激素水平失衡袁其可能是造成男性不育的重要因素之一遥关键词院体重指数曰男性生育力曰性激素曰甲状腺激素中图分类号院R698文献标识码院ADOI院10.3969/j.issn.1006-1959.2023.17.023文章编号院1006-1959渊2023冤17-0119-04Effects of Obesity on Male Fertility and Related Hormone LevelsZHANG Zhen-gang,LI Xiao-na,WANG Wen-juan,LI Bin-ye(Reproductive Center of Qinghai Provincial Peoples Hospital,Xining 810000,Qinghai,China)Abstract：ObjectiveTo explore the effect of obesity on male fertility and related hormone levels.MethodsA total of 461 subjects who wereexamined in the Reproductive Medicine Center of Qinghai Provincial Peoples Hospital from January 2021 to April 2022 were retrospectivelycollected.According to the body mass index(BMI)standard,they were divided into low body weight group(18.5 kg/m2),normal group(18.5-24 kg/m2),overweight group(24.0-28.0 kg/m2)and obese group(逸28 kg/m2)to assess the effect of BMI on semen quality(total sperm count,spermconcentration,forward movement rate,deformity rate)and sperm DNA fragmentation.The relationship between body mass index and sex hormones andthyroid hormones was analyzed.Results There were 14 cases of low weight group,202 cases of normal group,187 cases of overweight group and 58cases of obesity group.There were significant differences in age,deformity rate and sperm DNA fragment rate among the four groups(0.05),andwith the increase of BMI,the deformity rate and sperm DNA fragment rate showed an upward trend.There were significant differences in T,PRL,T/E2and T4among the four groups(0.05).Correlation analysis showed that BMI was negatively correlated with T,PRL and FT4(0.05).Conclusion Obesity can affect sperm morphology and sperm DNA fragmentationrate,resulting in reduced male fertility and increased abortion rate.Meanwhile,obesity can reduce testosterone level,prolactin level and free thyroxinelevel,resulting in imbalance of male related hormone level,which may be one of the important factors causing male infertility.Key words：Body mass index;Male fertility;Sex hormones;Thyroid hormone随着生活水平的提高，不孕不育越来越受到人们的关注，目前受不孕不育困扰的育龄夫妇有10%15%，而男方因素占 30%50%1。目前男方不育的原因尚未明确，抽烟、酗酒、熬夜、饮食习惯、内分泌功能紊乱、肥胖等都有可能影响男性生育功能。精液质量是评估男性生育力重要的指标之一，而精子 DNA 碎片率是了解精子完成性的重要指标，通过精液常规分析、精子 DNA 碎片率可以初步了解男性的生育能力。肥胖不仅仅与心脑血管疾病、糖尿病、肿瘤等疾病有关2，3，也与男性生育功能、性功能下降有关4。本研究旨在探讨肥胖对男性生育力及相关激素水平的影响，现报道如下。1资料与方法1.1 一般资料 回顾性收集 2021 年 1 月-2022 年 4 月就诊青海省人民医院生殖医学中心进行检查的 461例研究对象。纳入标准：均进行精液常规（包括活率、形态等）、精子 DNA 碎片、体重指数 BMI 等检测，且临床资料完整。排除标准：染色体异常、无精症患者；生殖器外伤史、手术史、性病史、吸毒史以及患有其他慢性疾病者。本研究经医院伦理委员会审批通过。1.2 方法 收集患者年龄、精液常规参数、精子 DNA碎片、体重指数、性激素、甲状腺激素等资料。精液常规参数：禁欲 27 d，采用手淫法取精，留置精液于119论 著第 36 卷第 17 期医学信息Vol.36 No.172023 年 9 月Journal of Medical InformationSept.2023光口杯中，按照 WHO 第 5 版标准行精液分析，精子形态采用改良巴氏法染色法，记录畸形精子并计算畸形率。DNA 碎片率检测：采用精子染色质扩散法（SCD）。DNA 完整的精子经过变性和去掉核蛋白后DNA 扩散形成光晕，而 DNA 损伤的精子不会产生特殊的光晕，根据光晕的有无及大小判断精子 DNA的完整性，后计算出异常精子所占的比例。根据中国体重指数体重指数（BMI）=体重（kg）/身高的平方（m2）标准分为低体重组（约18.5 kg/m2）、正常组（18.524 kg/m2）、超重组（24.028.0 kg/m2）、肥胖组（逸28 kg/m2）。1.3 统计学方法 采用 SPSS 20.0 统计学软件进行数据分析。计量资料呈正态分布以（依）表示，非正态分布以（25，75）表示，组间比较采用检验或秩和检验；采用 Spearman 相关分析性激素、甲状腺激素的关系；以 约0.05 表示差异有统计学意义。2结果2.1 各组精液质量、精子 DNA 碎片率比较 低体重组14 例、正常组 202 例、超重组 187 例、肥胖组 58 例，四组间年龄、畸形率、精子 DNA 碎片率比较，差异有统计学意义（约0.05），且随着 BMI 的增加，畸形率与精子 DNA 碎片率呈上升趋势；而其余指标比较，差异无统计学意义（跃0.05），见表 1。2.2 各组性激素五项、甲状腺激素比较 四组间 T、PRL、T/E2、T4比较，差异有统计学意义（约0.05），而其余指标比较，差异无统计学意义（跃0.05），见表 2。2.3 BMI 与性激素五项、甲状腺激素的关系 相关性分析显示，BMI 与 T、PRL、FT4呈负相关（约0.05），而E2、FSH、LH、FT3、TSH、T/E2比值与 BMI 无相关性（跃0.05），见表 3、图 1图 3。项目年龄（岁）精子总数（106/射精）精子浓度（106/ml）畸形率（%）精子 DNA 碎片（%）前向运动率（%）低体重组（=14）30.31依4.93121.02（66.05，208.54）21.34（57.52，99.64）92.26依2.9414.02依9.0517.38（33.76，54.54）正常组（=202）34.42依5.35145.50（77.74，243.58）61.46（33.62，102.93）92.13依3.1912.73依4.6442.45（27.31，58.17）超重组（=187）35.10依5.4363.32（33.66，106.93）63.38（33.66，106.97）92.81依3.2514.57依8.3042.07（22.81，57.64）肥胖组（=58）34.15依4.2358.84（31.24，96.61）58.82（31.26，96.69）93.93依3.2815.15依10.6344.83（29.78，55.19）统计值=3.862=0.556=0.556=3.956=2.972=0.8330.0100.6390.6440.0040.0320.476表1各组精液质量尧精子DNA碎片率比较 依 袁渊25袁75冤低体重组（=14）5.61依1.8827.50（22.00，33.75）3.46（2.86，6.32）3.67依1.349.67（7.11，14.10）19.63（13.53，24.56）5.57（5.30，6.08）12.37依2.362.13依0.70项目T（ng/ml）E2（pg/ml）FSH（IU/L）LH（IU/L）PRL（ng/ml）T/E2T3（pmol/L）T4（pmol/L）TSH（mIU/L）正常组（=202）4.67依3.0626.00（21.00，33.00）4.86（3.42，6.37）3.82依2.059.94（7.64，14.23）16.62（13.37，20.77）5.86（5.32，6.39）11.43依2.022.84依2.70超重组（=187）4.22依3.3726.00（20.00，32.00）5.23（3.70，6.85）3.82依1.9610.35（7.59，12.55）14.57（11.87，18.32）5.85（5.46，6.36）11.15依1.772.84依2.12肥胖组（=58）3.30依0.9026.00（21.00，31.00）5.27（3.80，7.19）3.65依1.7811.62（8.28，16.93）12.84（10.14，14.91）5.86（5.47，6.25）10.38依2.253.00依1.63统计值=4.083=0.692=4.721=0.150=7.925=39.41=2.445=5.981=0.5250.0070.8750.1930.9300.0480.0010.4850.0010.665表2各组性激素五项尧甲状腺激素比较 依 袁渊25袁75冤项目T（ng/ml）E2（pg/ml）FSH（IU/L）LH（IU/L）PRL（ng/ml）-0.3760.0280.002-0.069-0.1070.0010.5360.9580.1300.019BMI表3 BMI与性激素尧甲状腺激素的相关性项目T/E2T3（pmol/L）T4（pmol/L）TSH（mIU/L）-0.0650.061-0.1650.0080.1560.1850.0010.858BMI120论 著第 36 卷第 17 期医学信息Vol.36 No.172023 年 9 月Journal of Medical InformationSept.20233讨论随着社会经济的不断发展与人民生活水平的逐渐提高，全世界范围超重与肥胖人群数量迅速增长，肥胖已经成为成为一个与公众健康相关的重要问题5。据调查显示6，7，我国超重与肥胖人群呈现年轻化趋势，并且 20 岁及以上人群中超重和肥胖占2.3%，且男性超重和肥胖的风险高于女性。目前，肥胖对女性生育能力的影响研究较多，研究发现其可导致妊娠率降低、促性腺激素需求增加和流产率增高8。近年来肥胖对于男性生育力的影响也逐渐被重视，虽然肥胖对男性生育力的影响已有相关研究，但主要集中于对精液质量的影响，而关于精子 DNA碎片率、性激素五项、甲状腺功能的影响研究较少。本研究结果发现，低体重组 14 例、正常组202 例、超重组 187 例、肥胖组 58 例，四组年龄、畸形率、精子 DNA 碎片率比较，差异有统计学意义（约0.05），且随着 BMI 的增加，畸形率与精子 DNA碎片率呈上升趋势；而四组精子总数、精子浓度、前向运动率比较，差异无统计学意义（跃0.05）。李莉等9通过对肥胖不育患者与健康生育者研究发现，肥胖不育症患者与健康生育者比较，其精子密度、精子活力均较低，而且全血中 Zn 含量也低于健康生育者。但 MacDonald AA 等10研究发现，体重指数与精子总数、精子浓度、精子前向运动率之间不存在显著相关性。另有研究发现11，12，随着体重指数的升高，精子正常形态率下降，但与精液其他参数（精子浓度、精子总数、前向运动率）无相关性，且精子DNA 碎片率也逐渐升高，可能肥胖患者脂肪堆积于腹腔、大腿根部导致阴囊温度升高，引起精子氧化应激增加和精子 DNA 损伤。下丘脑-垂体-性腺轴是维持男性正常生理机能及促进生殖发育的重要性腺轴，既往研究主要关注的是男性性激素五项对男性生育的影响，而对甲状腺轴的影响未予以重视。本研究结果显示，BMI 与T、PRL、FT4呈负相关（约0.05）。侯高林13对 387 例育龄期男性进行分析发现，随着体重指数的升高，图1 BMI与T的相关性分析图2 BMI与PRL的相关性分析图3 BMI与FT4的相关性分析121论 著第 36 卷第 17 期医学信息Vol.36 No.172023 年 9 月Journal of Medical InformationSept.2023T 水平逐渐降低，而 E2水平逐渐升高。T 对于男性性器官的成熟、第二性征的发育有着重要作用，T 也是血-睾屏障与生精细胞之间连接的重要因子，精子的发生与功能的维持也需要一定的 T 水平14。因随着体重指数的增加，T 水平逐渐降低，因此对于肥胖患者 T 水平虽然处于正常水平，但也需要评估 T 水平是否足够。甲状腺功能障碍与生育能力呈负相关，甲状腺机能亢进或甲状腺中毒会破坏精子生成，导致成熟停滞，损害线粒体活性，改变大鼠的抗氧化系统15，16。吴朝霞等17通过流式细胞技术对精子进行分析，结果发现 LT4可增加 0.9 pmol/L 浓度下的精子活动率，同时 LT4显著降低精子凋亡和脂质过氧化，改善染色质致密性。Xian H 等18通过对动物模型的研究发现，其作用机制依赖于睾丸上存在的甲状腺素受体，破坏精子活力，同时 T3和 T4可通过增加活性氧的产生而损伤 DNA。本研究发现，随着体重指数升高，T4逐渐降低，T4水平的降低可能也是肥胖导致男性不育的重要原因之一，因此需重视甲状腺功能对生育的影响。通过既往不断的医学研究，发现精液参数正常的患者中表观遗传的改变可出现精子参数正常的不育表型。表观遗传是指 DNA 序列未发生改变，但基因表达却出现了可遗传性变异，使患者自身及或子代的表型发生改变19，20。而肥胖可以导致表观遗传的改变，而精子形态学异常与精子DNA 损伤可能是表观遗传改变的体现21，22。综上所述，肥胖可影响精子形态与精子 DNA 碎片率，导致男性生育力降低，同时肥胖可导致睾酮水平、泌乳素水平、游离甲状腺素水平降低，使男性相关激素水平失衡，其可能是造成男性不育的重要因素之一。参考文献院1Jungwirth A,Giwercman A,Tournaye H,et al.European Asso鄄ciation of Urology guidelines on Male Infertility:the 2012 up鄄dateJ.Eur Urol,2012,62(2):324-332.2Sung H,Siegel RL,Torre LA,et al.Global patterns in excessbody weight and the associated cancer burden J.CA Cancer JClin,2019,69(2):88-112.3曾荣,杜宝珍,屈丰雪,等.男性原发性高血压患者超质量及肥胖与同型半胱氨酸的相关性研究J.心血管病杂志,2022,41(7):757-761.4Craig JR,Jenkins TG,Carrell DT,et al.Obesity,male infertilityand the sperm epigenomeJ.Fertil Steril,2017,107(4):848-8595Michou M,Panagiotakos DB,Costarelli V.Low health literacyand excess body weight:a systematic reviewJ.Cent Eur J Pub鄄lic Health,2018,26(3):234-241.6Mi YJ,Zhang B,Wang HJ,et al.Prevalence and Secular Trendsin Obesity Among Chinese Adults,1991-2011 J.Am J PrevMed,2015,49(5):661-669.7贾鑫,丛革新,刘辉,等.2017年中国人群超重和肥胖现状调查分析J.中国健康教育,2022,38(3):217-221.8Silvestris E,de Pergola G,Rosania R,et al.Obesity as disruptorof the female fertilityJ.Reprod Biol Endocrinol,2018,16(1):22.9李莉,王忠云,王雪楠.肥胖性不育症患者微量元素与精液质量关系的研究J.中国病原生物学杂志,2012,7(10):754-761.10MacDonald AA,Herbison GP,Showell M,et al.The impactof body mass index on semen parameters and reproductive hor鄄mones in human males:a systematic review with meta-analysisJ.Hum Reprod 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