据央视财经报道,我国育龄夫妇的不孕不育率已上升至12%-18%左右,意味着每6.4对育龄夫妇中就有一对面临生育困难。数据还表明,在不孕不育中,女性原因占45%左右,而男性因素占40%,男女共同因素和不明原因则占15%左右。男性不孕不育以少弱精症、无精症与畸形碎片率高为主,而男性的男性精子DNA碎片率高是一个不可忽视的因素,流产等不良孕产的病因错综复杂,近年来,国内外多项研究认为高碎片率(DFI)与女性的流产、生化妊娠、胎停、出生缺陷等密切相关,已经成为影响适龄夫妇正常生育的重要因素。
什么是精子DNA碎片率?
DNA碎片率(DFI),又称精子DNA碎片指数或精子DNA完整性,是指发生DNA单链或者双链断裂的精子占全部精子的比例。精子DNA碎片率是评估精子所携带的遗传物质的完整性及功能性的指标。可以从一定程度上评价精液的质量,预测男性的生育能力,简单来说精子DNA碎片率越高,携带DNA遗传信息越不完整,即使精子的外表、活力、向前运动和正常一样,但一旦受精之后,由于携带的基因不完整,影响精卵的结合、胚胎质量与正常发育。
精子DNA为什么会发生碎片化?
我们知道精子的染色质由DNA与核蛋白构成,在精子头部的顶体和尾部之间是精子细胞核,核内有高度浓缩的遗传物质,DNA占据了精子头部的大部分区域,为男方遗传信息的携带者。精子成熟过程中,核蛋白经历了组蛋白→过渡蛋白→鱼精蛋白的转换,正常情况下,鱼精蛋白-DNA的紧密结合使得精子染色质高度浓缩,增加DNA的稳定性,而组蛋白结合的DNA结构较疏松。因此受到不良因素(如氧化应激、吸烟、高温、药物、放疗和化疗、环境等)的影响,精子核蛋白成熟异常,(组蛋白)鱼精蛋白或鱼精蛋白比例失调将导致染色质致密性降低,精子DNA稳定性差,导致精子DNA容易发生断裂,造成精子碎片率的发生。
哪些因素会影响精子DNA碎片率?
活性氧与氧化应激
男性可以说每时每刻都有精子生成,就是说体内随时有成熟的精子存在,精子在曲细精管中生长过程较为复杂,历时约为70天。在曲细精管中生成的精子在形态和功能上都未成熟,需要在附睾中停留15-25天,完成精子的成熟过程,获得活动能力和使卵子受精的能力。
精子在睾丸发生期间,容易受到睾丸创伤或高温的影响,它们在附睾中等待射精时仍然会有DNA损伤的可能,活性氧(ROS)普遍被认为是威胁DNA完整性的主要因素。研究表明生殖道感染或炎症可以激活白细胞, 释放大量活性氧,与睾丸温度升高和吸烟酗酒等不良生活习惯一样,导致人体内活性氧的升高。而精子细胞中含有大量的不饱和脂肪酸,易受精液中存在的活性氧自由基攻击,诱发脂质过氧化,产生丙二醛等物质,引起细胞发生氧化应激反应。从而损伤精细胞膜,导致精力活力下降,造成精子细胞膜受到损伤,引发DNA的断裂和破碎,使精子DNA碎片率的升高。
精索静脉曲张
精索静脉曲张是引起男性少弱精与畸形碎片率高的常见一种病症。已有临床研究发现精索静脉曲张男性的精子DFI较之于正常男性会有明显增高,其可引起男性阴囊温度升高,睾丸缺氧,代谢废物返流等,导致男性少弱精的发生与精子DNA碎片率与畸形率升高,是导致男性不孕不育的重要原因。同时相关实验表明对于轻度精索静脉曲张患者或重度精索静脉曲张手术后进行抗氧化治疗,精子DFI可有明显降低。
生活方式与外源性物质
长期吸烟、熬夜、久坐、肥胖、电磁辐射会加大人体活性氧的含量与精子细胞受氧化损伤的风险,导致精子DNA碎片率增加。同时农药、杀虫剂,塑料增塑剂的广泛使用,导致的环境污染,都可造成精子DNA损伤。双酚A广泛存在于塑料制品中,与食品长期接触或加热后,可以从塑料中析出,可造成精子DNA损伤。
年龄大小
研究表明,随着年龄的增长,精子DNA复制出错的概率增加,自身修复能力下降,同时人体的抗氧化系统的抗氧化能力与抗氧化酶的产生也会随之减弱,使得精子DNA更容易受损,引起DNA碎片率的发生。
精子DNA碎片率高该怎么办?
调整生活方式
大量研究显示过度肥胖、长期抽烟、酗酒、熬夜、接触高温和有毒有害物质等都与DFI升高有关。因此戒烟忌酒,做到早睡早起,加强加强锻炼、注意身材管理、保持良好的生活习惯、远离高温、有毒有害物质对改善DFI也是有不小的帮助。
抗氧化治疗
近些年来在临床上越来越多的研究表明抗氧化的治疗中,左旋精氨酸、谷胱甘肽、烟酰胺核糖与左旋肉碱、维生素等营养成分常被作为一种有效的抗氧化剂应用。DR.ANHOPE有希博士中的一些烟酰胺核糖、谷胱甘肽、左旋精氨酸与左旋肉碱、辅酶Q10等抗氧化物质在人体内微环境中可清除过多活性氧,使精子脱离氧化损伤。同时多重抗氧化协同作用,可保护线粒体增强精子活动力,提高精子抗氧化能力,减少精子凋亡,明显增加精子数量,同时烟酰胺核糖进入人体生成的NAD+可启动对细胞、精子DNA的修复,提高精子DNA完整性,提升受孕率和受孕质量。
药物与手术治疗
因生殖腺体感染造成的炎症或活性氧升高造成的氧化应激,需要使用抗生素或者抗氧化药物的配合来治疗改善精子DFI的异常升高情况。对于不同程度的精索静脉曲张往往伴随着精子DFI的异常升高,对于此类患者通过精索静脉曲张结扎手术可以有效的降低氧化应激水平,同时通过一些药物与抗氧化治疗改善精子DNA损伤水平。