金 炎 陈 斌王鸿祥 胡 凯 冯 坦 张 涛 王益鑫 黄翼然

上海交通大学医学院附属仁济医院泌尿外科，上海市男科学研究所（上海 200001）

男性不育患者瘦素与精液参数及内分泌激素相关性研究*

金 炎 陈 斌**王鸿祥 胡 凯 冯 坦 张 涛 王益鑫 黄翼然

上海交通大学医学院附属仁济医院泌尿外科，上海市男科学研究所（上海 200001）

目的探讨肥胖男性瘦素（Leptin）水平与男性不育相关各精液参数以及内分泌激素的相关性。方法从上海交通大学医学院附属仁济医院男科门诊就诊患者中选取30例，设为肥胖组；另选取正常健康男性10例为对照组。对两组都进行精液参数分析、内分泌激素检测和血清Leptin水平检测。结果对照组精子密度明显高于肥胖组（P＜0.01），对照组A级活动精子和B级活动精子百分比都明显高于肥胖组（P＜0.01）。对照组促卵泡生成素（FSH）、促黄体激素（LH）和睾酮（T）水平明显高于肥胖组（P＜0.05）。对照组血清Leptin水平明显低于肥胖组（P＜0.01）。血清Leptin水平与精子密度之间有显著负相关性（P＜0.05）血清Leptin水平与FSH、LH、T水平之间均有显著负相关性（P＜0.05）。结论 血清Leptin水平与精液各项参数以及内分泌激素有非常密切的关系，可能抑制内分泌激素，影响精子生成，最终导致精子数量和活力的下降。

不育,男性; 肥胖; 精液; 促性腺素类, 垂体; 性腺甾类激素; 瘦素

随着社会不断的进步与发展，育龄夫妇的不育比例逐年升高。世界卫生组织已明确指出，正常育龄夫妇有12个月以上没采取避孕措施、有规律性生活而仍未受孕即可诊为不育（Infertility）。目前，不孕不育发生率约10%～20%，其中男方因素引起的不育症占50%。临床上，精液常规分析是男性不育症的诊断和治疗预后判断的最常用和简单的方法，包括精子密度、活力及其他运动参数等，是临床医师关注的重点。

另外，随着现在人们的生活水平不断提高，肥胖症的发生率也逐年上升，甚至已经达到了流行病的标准。已经有学者研究表明，肥胖会导致男性精子数量下降，并影响到男性的生育问题[1]。而瘦素（Leptin）是肥胖基因（obese gene，obgene）的蛋白产物，由167个氨基酸组成的蛋白质类激素，相对分子量为16kDa。当机体脂肪含量增加到一定程度时，白色脂肪分泌Leptin作用于下丘脑，通过抑制神经肽Y分泌、促进黑色素皮质激素与受体结合，引起食欲降低、摄食减少。Leptin也被认为是一种白色脂肪组织分泌的信号，作用于中枢神经系统，通过增加交感神经活性、促使机体储存的能量转化成热能释放，从而达到增加能量消耗、降低体质的作用。故称之为 “瘦素”或“消脂素”。有研究发现Leptin除了参与调解机体能量代谢以外，对生殖功能同样具有重要影响。目前Leptin对人类生殖功能的调解作用已经成为国际生殖医学研究领域管制的热点之一。目前在国内外已有大量有关瘦素在女性不孕症以及多囊卵巢综合征等疾病方面作用的参考文献。相对于女性而言，Leptin在男性方面的研究相对较少，但也有研究表明，Leptin在男性生育力调节中发挥一定的作用，但其具体的机制还有待研究[2]。

本次研究是探讨Leptin与肥胖男性不育各精液参数以及内分泌激素的相关性研究。

资料与方法

一、入选与排除标准

（一）入选标准

已婚健康男性，年龄25～35岁，1年以上5年以下规律性生活未避孕未育。根据世界卫生组织标准，身体质量指数（body mass index）异常，即≥24.0且＜27.0（超重）或≥27.0（肥胖）。

（二）对照组标准

已婚健康男性，1年内使女方怀孕并生育健康子代。体质量指数：18.5～23.9。

（三）排除标准

排除无精子症、常染色体异常、Y染色体微缺失、外生殖器畸形、精索静脉曲张，排除系统性疾病与肿瘤。无不良嗜好，生活规律。

二、一般资料

选取2013年8月1日至2013年9月15日于上海交通大学医学院附属仁济医院男科门诊就诊患者，根据上述入选与排除标准，通过筛选、检测和评估，选取30例为肥胖组。另外，选取10例健康已生育男性为对照组。两组患者的年龄、身高、体质量和BMI指数的具体数值见结果中的表1。

三、方法

1. 精液标本采集要求：每位患者均要求禁欲4～6d，采集标本前，先洗净双手和外生殖器，并排尿。通过手淫的方式，将精液留取在干净的一次性取精杯中。将留取好的精液标本放入37℃的恒温恒湿箱中孵育，每隔5min观察精液标本液化情况，根据实际情况记录标本液化时间，标本液化后进行相关精液参数分析。

2. 精液参数检测：严格按照《WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen-f fth edition》（以下简称WHO手册第五版）推荐的方法，对精液量、精液pH值和精液液化时间进行记录。精子密度与精子活力（A级+B级精子百分比）通过计算机辅助精子分析系统（computer-aided sperm analysis，CASA）进行检测（北京中科恒业科技有限公司，产品标准：Q/HDZKH003-2000，产品型号：ZKPACS-E型精子自动检测分析系统）。由于CASA在WHO第五版中没有提出检测及参考标准，精子密度与活力结果沿用WHO手册第四版的标准，以精子密度≥20×106/mL、精子活力≥50%为正常参考值。

3. 内分泌性激素检测：患者于每天上午8点至10点空腹抽取5mL血液标本，置于促凝管内静置15min，使用高速离心机3000×g，离心15min，充分分离血清。使用化学发光法（德国DiaSorin公司全自动化学发光仪，型号TYPE2229）进行内分泌性激素检测，包括：促卵泡生成素（FSH）、促黄体激素（LH）、泌乳素（PRL）、睾酮（T）、雌二醇（E2）试剂、定标液均为原装配套。

4. 血清Leptin检测 使用上海沪峰生物科技有限公司提供的人瘦素（Human Leptin）ELISA检测试剂盒（双抗夹心法）。

结 果

一、患者一般资料

对照组和肥胖组的年龄与身高相比均无统计学差异（P均＞0.05）；对照组体质量和BMI指数均明显低于肥胖组，P=0.000，见表1。

表1 两组患者一般资料

二、精液参数检测结果

对照组精液量、禁欲天数和pH值与肥胖组相比无统计学差异，P均＞0.05；对照组精子密度明显高于肥胖组，P=0.000；对照组A级活动精子、B级活动精子和C级活动精子百分比都明显高于肥胖组，P均＜0.05，见表2。

三、内分泌激素检查结果

对照组FSH、LH和T水平明显高于肥胖组，P=0.003、0.000、0.013；对照组泌乳素PRL水平略高于肥胖组，但无统计学差异。肥胖组雌二醇E2水平较对照组升高，但无统计学意义。

四、血清Leptin水平检测结果

对照组血清Leptin水平明显低于肥胖组，P=0.000，见表3。

表2 两组患者精液参数结果

表3 两组患者血清性激素及Leptin水平检测结果

五、血清Leptin水平与精液参数相关性研究

肥胖组：血清Leptin水平与精子密度间相关系数为-0.500，有显著负相关性（P=0.005）；血清Leptin水平与精子A级+B级活动精子间相关系数为-0.732，有显著负相关性（P=0.000）。

对照组：血清Leptin水平与精子密度间相关系数为-0.310，无显著相关性（P=0.383）；血清Leptin水平与精子A级+B级活动精子间相关系数为-0.103，无显著相关性（P=0.776）。

六、血清Leptin水平与内分泌激素相关性研究

肥胖组：血清Leptin水平与FSH、LH、T水平间相关系数分别为-0.432、-0.429、-0.515，均有显著负相关性（P=0.017、0.018、0.004）；血清Leptin水平与PRL、E2水平间相关系数分别为0.197、-0.246，均无显著相关性（P=0.298、0.190）。

对照组：血清Leptin水平与FSH、LH、PRL、T、E2水平间的相关系数分别为-0.182、0.006、-0.018、0.353、0.021，均无显著相关性（P=0.614、0.987、0.960、0.318、0.953）。

讨 论

1994年有学者利用分子生物学方法成功克隆了小鼠和人的肥胖基因，并将其所表达的蛋白命名为瘦素（Leptin）[3]。它主要由167个氨基酸组成的单链、分泌性蛋白质类激素，由白色脂肪组织产生，在分泌入血过程中会去掉其中有21个氨基酸构成的N端分泌性信号肽，最终形成含146个氨基酸、具有生物活性的Leptin。进入血循环后，Leptin以游离形式存在或与Leptin结合蛋白结合。Leptin可通过与不同形式的瘦素受体结合，作用与中枢和外周多个位点（包括睾丸）而影响机体代谢及生殖功能。之前人们认为Leptin仅仅是由白色脂肪组织合成分泌的，但随后的研究发现人的身体其他部位如下丘脑、垂体、乳腺上皮细胞、胃黏膜上皮细胞和睾丸组织等均可合成Leptin。在人的血清和精液中均可检测到Leptin。Steinman等学者发现无精子症患者中血清Leptin水平较生殖功能正常者显著升高，这说明Leptin在男性生育力调节中发挥了一定的作用[2]。另外von Sobbe等进一步研究发现，血清和精液中的Leptin水平呈正相关，血清中Leptin的水平大约比精液中高16倍[4]。所以本次研究对血清Leptin水平进行检测。

本次研究结果显示：肥胖组的精子密度、A级和B级活动精子百分比都比对照组显著降低，同时血清Leptin水平与这些参数都存在显著的负相关性。这一结果与Kort等学者的研究结果一致，该研究也提出精液参数与血清Leptin水平呈现一个负相关性，特别是正常活动精子的比例明显的下降[5]。此外，Zorn和Glander等都研究发现Leptin水平与精子活力及快速前向运动精子比例呈负相关[6,7]。虽然Leptin水平是否会导致精液质量下降仍存在争议，但本次研究结果已发现相关趋势。

另一方面，肥胖组的FSH、LH和T水平均明显低于对照组，且血清Leptin水平与这些激素都呈现一个负相关性。FSH和LH水平的变化与Jensen等学者发现一致[1]，他们认为在肥胖人群中雌激素水平会缓慢的上升，雌激素水平的上升会影响到GnRH、FSH和LH的释放，最终会在肥胖人群中出现低促性腺激素性腺功能低下和生育能力降低的情况。而T水平的下降则有学者认为是由于性激素结合球蛋白的下降影响了T的半衰期所致[8]。如上所述，我们是不是可以提出一个假说：在正常情况下，由下丘脑弧释放的促性腺激素释放激素刺激垂体合成和释放FSH和LH。FSH刺激睾丸分泌抑制素负反馈至垂体，而LH刺激睾丸间质细胞产生T来影响精子的发生。另外T在脂肪组织芳香构化成为E2，两者共同负反馈至垂体使整个循环达到平衡。另外脂肪组织分泌的Leptin会对睾酮产生抑制作用，然而在正常体质量男性中这种影响微乎其微，但是在那些超质量或者肥胖的男性体内，脂肪组织不断增加，脂肪组织分泌的Leptin水平不断升高。而接下来极有可能出现以下两种情况：一是Leptin对睾酮产生直接的抑制作用；二是Leptin影响GnRH的释放，使FSH以及LH水平下降，从源头降低睾酮水平，影响精子的形成，导致男性精液各参数的下降[9]。虽然现在国际上对于Leptin是否影响男性生育力的问题存在很大争议，但是本次研究所得出的结论或许会对揭示其机制提供新的思路。那么紧接着另外的一个问题接踵而来：这些肥胖男性减肥之后会不会对精液质量有所改善呢？这是我们接下来马上进行跟踪研究的项目。

结 论

通过本次研究后发现肥胖不育患者的血清Leptin水平与精子密度、A级+B级精子呈负相关，与性激素FSH、LH、T呈负相关，并且有较高的E2。这可能导致影响到了精子的发生和发育，也证实肥胖男性患者的Leptin水平与其精液质量和性激素水平密切相关。

1 Jensen TK, Andersson AM, Jorgensen N,et al.Body mass index in relation tosemen quality and reproductive hormones among 1,558 Danishmen.Fertil Steril2004; 82(4): 863-870

2 Steinman N, Gamzu R, Yogev L,et al. Serum leptin concentrations are higher in azoospermie than in normozoospermic men.Fertil Steril2001; 75(4): 821-822

3 Zhang Y, Proenca R, Maffei M. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue.Nature1994; 372(6505): 425-432

4 von Sobbe HU, Koebnick C, Jenne L,et al. Leptin concentrations in semen are correlated with serum leptin and elevated in hypergonadotrophic hypogonadism.Andrologia2003; 35(4): 233-237

5 Kort HI, Massey JB, Elsner CW,et al. Impact of body mass index values on sperm quantity and quality.J Androl2006; 27(3): 450 -452

6 Zorn B, Osredkar J, Meden-Vrtovec H,et al. Leptin levels in infertile male patients are correlated with inhibin B, testosterone and SHBG but not with sperm characteristics.Int J Androl2007; 30(5) :439-444

7 Glander HJ, Lammert A, Paasch U,et al.Leptin exists in tubuli seminiferi and in seminal plasma.Andrologia2002; 34(4): 227-233

8 Foresta C, Di Mambro A, Pagano C,et al.Insulin-like factor 3 as a marker of testicular function in obese men.Clin Endocrinol(oxf)2009; 71(5): 722-726

9 Hammoud AO, Gibson M, Peterson CM,et al. Obesity and male reproductive potential.J Androl2006; 27(5): 619-626

（2014-02-15收稿）

The correlation of serum Leptin level and semen parameters, as well as endocrine hormones level*

Jin Yan, Chen Bin**, Wang Hongxiang, Hu Kai, Feng Tan, Zhang Tao, Wang Yixing, Huang Yiran
Shanghai Institute of Andrology, Department of Urology, Renji Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine,
Shanghai 200001, China

Chen Bin, E-mail: dr_binchen@126.com

ObjectiveTo explore the correlation of the serum Leptin level of obsen male and semen parameters, as well as endocrine hormones level related to male sterility.MethodsTotal of 30 patients (the obesity group) and 10 healthy men (the control group) were enrolled in the study. The CASA was used to analyze semen quality of the patients. The levels of serum endocrine hormone were measured by Chemiluminescence, and the level of serum Leptin was detected by ELISA.ResultsThe sperm concentration and a+b grade sperm motility percentage in the control group were signif cantly higher than that in the obesity group (P<0.01). Levels of FSH, LH and T in the control group were signif cantly lower than those in the obesity group(P<0.05). The level of serum Leptin in the control group was signif cantly higher than that in the obesity group(P<0.01). The level of serum Leptin was signif cantly negatively correlated with sperm concentration and the levels of FSH、LH and T. Conclusion There are signif cant correlation between serum Leptin level and sperm parameters, as well as endocrine hormones level. Leptin may inhibit endocrine hormones and affect sperm production, then resulting in the decline of sperm number and motility.

infertility,male; obesity; semen; gonadotropins, pituitary; gonadal steroid hormones; Leptin

10.3969/j.issn.1008-0848.2014.08.007

R 698.2

资助: 国家自然科学基金资助（课题编号：81270741）**

, E-mail: dr_binchen@126.com