非酒精性脂肪性肝病對男性生殖功能的影響及機制探討.pdf

1、近年來,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)發(fā)病率逐年升高,帶來的健康危害也越來越嚴重,已成為當今全球性的社會和醫(yī)學(xué)問題。國內(nèi)外眾多研究表明,NAFLD可以對除肝臟以外的系統(tǒng),如腎臟、甲狀腺和心血管系統(tǒng)等產(chǎn)生影響,學(xué)者的既往研究主要集中于NAFLD與糖尿病、心臟病及慢性腎病之間的關(guān)聯(lián)及其相互作用機制,而對內(nèi)分泌系統(tǒng)影響的研究涉及不多。最新研究表明NAFLD容易導(dǎo)致性激素代謝紊亂,而性激素水平與生殖功能密切相關(guān),但NAFLD是否影響生殖功能尚

2、不得而知。因此,本研究重點探討NAFLD對男性生殖功能的影響及其潛在機制具有重要的臨床意義。
　　本研究第一部分采用現(xiàn)況調(diào)查的方法,以重慶市成年男性為研究對象,通過問卷調(diào)查和B超篩選出NAFLD人群,檢測其性激素水平和精子質(zhì)量,評估NAFLD患者的生殖健康狀況。第二部分建立NAFLD雄性 SD大鼠模型,檢測血清和睪丸中睪酮含量及精子質(zhì)量,并觀察睪丸組織形態(tài)學(xué)改變、生殖細胞分化、凋亡情況及雄鼠生育能力。第三部分選取睪酮合成關(guān)鍵酶基因

3、信號通路為研究靶點,檢測StAR、P450scc、P45017α及AC-cAMP-PKA通路相關(guān)基因和蛋白的表達差異,初步探討NAFLD影響生殖功能的可能機制。本研究將為臨床采取科學(xué)、合理、有效的干預(yù)措施提供一定的理論依據(jù)。
　　研究內(nèi)容:
　　第一部分非酒精性脂肪性肝病男性患者生殖健康的流行病學(xué)調(diào)查
　　1.現(xiàn)況調(diào)查:本研究以重慶市城區(qū)為研究現(xiàn)場,隨機選取渝中區(qū)、江北區(qū)和涪陵區(qū)社區(qū)513名成年男性為研究對象,通過問卷

4、調(diào)查收集人口學(xué)資料、生育情況、生活習(xí)慣和既往史等信息,并由大坪醫(yī)院消化內(nèi)科高資歷主治醫(yī)師對研究對象行男科體格檢查。所有研究對象均完成腹部彩色超聲檢查,根據(jù)2006年NAFLD診療指南中的B超診斷標準,將研究人群分為對照組、NAFLD組和NASH組。
　　2.生物標本采集分析:2013年6月抽取每名研究對象靜脈血10ml,檢測血常規(guī)、肝腎功、生化和血脂等,其中性激素檢測指標包括睪酮、雌激素(E2)、卵泡刺激素(FSH)、促黃體素(L

5、H)、性激素結(jié)合球蛋白(SHBG)和抑制素 B(INB);同時收集精液和尿液,進行精子質(zhì)量分析和尿常規(guī)檢查,其中精子質(zhì)量檢測指標包括液化時間、體積、PH值、精子密度、精子活性和精子形態(tài)學(xué),上述檢測均由大坪醫(yī)院檢驗科統(tǒng)一完成。
　　第二部分非酒精性脂肪性肝病對雄性SD大鼠生殖功能的影響
　　1.動物模型:5周齡SPF級雄性SD大鼠60只,隨機分為3組(每組20只),即對照組(正常飲食12周)、NAFLD組(高脂飲食12周)和N

6、-3治療組(高脂飲食12周,第9周開始N-3治療)。12周后,各組隨機選取大鼠10只處死,行各項指標的取材和檢測,每組剩余的10只雄鼠與雌性大鼠合籠1周(1:2),記錄雌鼠妊娠情況,于妊娠第20 d處死一半雌鼠,記錄吸收胎、死胎和活胎數(shù),剩余雌鼠自然分娩,觀察 F1代仔鼠1周的生長發(fā)育情況。
　　2.生殖指標的檢測:檢測大鼠血清性激素和睪丸中睪酮水平,采集一側(cè)附睪尾精子分析精子密度、精子活性和精子形態(tài)學(xué)的改變,并觀察睪丸組織形態(tài)學(xué)

7、、生殖細胞分化和間質(zhì)細胞數(shù)量等指標,最后通過交配實驗觀察大鼠的F1代仔鼠生長發(fā)育情況。
　　第三部分非酒精性脂肪性肝病對雄性生殖損傷的機制探討
　　分別提取大鼠睪丸組織中的RNA和總蛋白。運用半定量RT-PCR法和Western blot法檢測睪酮合成通路中StAR、P450scc和P45017α等基因和蛋白的表達差異,并采用ELISA方法檢測AC活性和cAMP含量。
　　研究結(jié)果:
　　第一部分非酒精性脂肪性肝

8、病男性患者生殖健康的流行學(xué)調(diào)查
　　1.人群特征:共招募513名志愿者,最終285名研究對象(55.6％)完成了整個研究的調(diào)查步驟,其中對照組103人,NAFLD組97人,NASH組85人。三組人群年齡、學(xué)歷、職業(yè)、婚姻狀況、收入水平、BMI、吸煙和飲酒等基本特征無統(tǒng)計學(xué)差異。NAFLD組和NASH組中WBC、RBC、HGB、HCT、TBIL、AST、ALT、GGT、CHOL、TG、CREA和URIC均顯著高于對照組,其他指標無統(tǒng)

9、計學(xué)差異。
　　2.性激素水平:與對照組相比,在NASH組中,睪酮、LH和SHBG顯著下降,而FSH明顯升高;在NAFLD組中SHBG水平同樣低于對照組,而FSH水平也高于對照組(P<0.05),其他指標均無顯著性差異;NASH組與NAFLD組相比,LH和SHBG水平下降更為明顯。
　　3.精子質(zhì)量分析:NAFLD成年男性精子常規(guī)參數(shù)的均值:精液量,2.9 mL;精子密度,65.3×106/mL;精子數(shù),124.8×106;

10、a級精子%,33.8%;(a+b)級精子%,53.1%;正常形態(tài)精子百分比,27.9%。其中精子密度、精子計數(shù)和精子活性均顯著低于對照組,其他指標均無統(tǒng)計學(xué)差異。
　　4.多因素分析:禁欲時間和NAFLD是精子參數(shù)的影響因素,隨著禁欲時間的延長,精液體積、精子密度和精子數(shù)有明顯上升;隨著肝臟脂肪含量的增加,精子密度、精子數(shù)和精子活性顯著降低。年齡、BMI、吸煙和飲酒對重慶市社區(qū)成年男性的精子參數(shù)無顯著影響。
　　第二部分非酒

11、精性脂肪性肝病對雄性SD大鼠生殖功能的影響
　　1. NAFLD大鼠模型:NAFLD組大鼠外觀明顯肥胖,體重增加,肝臟顯著增大, HE和油紅O染色見大量脂滴沉積,隨造模時間延長,脂肪變程度逐漸加重,血清TC、TG、ALT在NAFLD組亦顯著升高。
　　2.激素水平和睪丸形態(tài)學(xué):NAFLD組中血清睪酮、SHBG、LH和IGF-1水平顯著低于對照組,且睪丸中合成睪酮也明顯減少。NAFLD組中睪丸、附睪和前列腺等性腺器官臟器系數(shù)明

12、顯降低,睪丸中曲細精管細胞層數(shù)減少,生精細胞出現(xiàn)大量脂滴,空泡化、細胞間隙增大,部分細胞從基膜脫落。
　　3.精子質(zhì)量分析:NAFLD組中精子數(shù)目和(a+b)級的精子所占百分比減少,而精子的畸形率無明顯變化。流式檢測發(fā)現(xiàn),成熟的精子細胞減少,初級精母細胞減少,減數(shù)分裂減慢,NAFLD可能對精子細胞的早期分化產(chǎn)生影響。凋亡檢測提示NAFLD組中生殖細胞凋亡數(shù)目明顯增多,說明NAFLD可能影響生殖細胞的凋亡。
　　4.繁殖實驗:

13、NAFLD雄鼠致雌鼠懷孕時間明顯延長,而懷孕率、活胎率、死胎率和吸收胎率均無顯著差異,說明NAFLD對雄鼠生育能力無不良影響。仔鼠出生存活率、出生體重、出生7天存活率和出生7天體重等指標表明F1代生長發(fā)育也未受明顯影響。
　　5. N-3 PUFA治療作用:N-3 PUFA治療4周后,NAFLD大鼠血清激素水平部分升高,睪丸中脂滴和空泡化數(shù)目也相對減少,精子數(shù)目和精子活性也有不同程度恢復(fù),表明N-3 PUFA對NAFLD誘導(dǎo)的大鼠

14、生殖損傷具有一定保護作用。
　　第三部分非酒精性脂肪性肝病雄性生殖損傷的機制探討
　　1.睪酮合成限速酶:NAFLD可導(dǎo)致 StAR、P450scc、17βHSD和P45017α mRNA和蛋白表達水平下降。NAFLD可顯著降低AC活性和cAMP含量,而對LHR mRNA和蛋白的表達水平無明顯影響,提示NAFLD是通過降低血清中LH的水平,減少LH與LHR的結(jié)合,進而影響AC-cAMP-PKA途徑,最終導(dǎo)致睪酮合成酶基因轉(zhuǎn)錄

15、和表達水平降低。
　　2. N-3 PUFA治療作用:經(jīng)過4周 N-3 PUFA治療,AC活性和cAMP含量均有不同程度的升高,而睪酮合成酶的表達水平無顯著變化,表明N-3 PUFA可以部分恢復(fù)AC-cAMP-PKA途徑活性。
　　結(jié)論:
　　1.本研究首次檢測了我國男性NAFLD人群的精子質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)肝臟中脂肪含量的升高與性激素水平異常和精子質(zhì)量下降密切相關(guān),并證實NAFLD是影響精子質(zhì)量的危險因素,需要引起人們的高度

16、重視。
　　2. NAFLD誘發(fā)睪丸形態(tài)學(xué)改變,如細胞凋亡增加和間質(zhì)細胞減少,導(dǎo)致睪丸中睪酮合成減少而影響生殖功能,表現(xiàn)為精子數(shù)量和精子活性下降,而對精子形態(tài)和 F1代的生長發(fā)育無影響。
　　3. NAFLD可導(dǎo)致血清中LH水平下降,減少LH與LHR的結(jié)合,進而抑制AC-cAMP-PKA通路,影響睪酮合成限速酶基因(StAR、P450scc、17βHSD和P45017α)的轉(zhuǎn)錄表達。
　　4.N-3 PUFA對NAFL

17、D誘導(dǎo)的生殖功能損傷具有一定的保護作用,并且也是通過激活A(yù)C-cAMP-PKA通路發(fā)揮作用,為臨床提高NAFLD患者的生活質(zhì)量提供實驗依據(jù)。
　　本研究結(jié)果顯示NAFLD對男性生殖功能有一定程度的影響,表現(xiàn)在精子數(shù)量和精子活性的下降,應(yīng)加強對NAFLD防治,確保人民的生殖健康。同時發(fā)現(xiàn)NAFLD是通過抑制AC-cAMP-PKA通路,降低睪酮合成限速酶基因的轉(zhuǎn)錄表達,進而影響生殖功能,為臨床治療提供新的靶點,上述內(nèi)容經(jīng)過文獻檢索,國

18、內(nèi)外尚未見類似的研究報道。
　　同時本研究也存在一些不足,如研究人群樣本量較小、依從性不高、均來源于社區(qū),研究結(jié)果可能與NAFLD對普通人群生殖功能影響存在差異;對F1代的影響,只記錄了7天的生長發(fā)育情況,可能低估了NAFLD對下代的生長發(fā)育影響;在機制探討中,只檢測了LHR mRNA和蛋白水平及下游AC-cAMP系統(tǒng)的活性,并未直接檢測LH與LHR的結(jié)合情況,可能會影響到數(shù)據(jù)的完整性。
　　在今后的研究中,可以考慮深入探討