倪吴花，Ashok Agarwal，孙莹璞，孙海翔，邓成艳，刘平，周灿权，冯云，郝桂敏，卢文红，全松，沈浣，师娟子，滕晓明，王晓红，王秀霞，伍琼芳，曾勇，张松英，钟影，黄学锋，黄国宁

(中华医学会生殖医学分会第五届委员会)

背 景

常规精液指标是目前评估男性生育力的主要手段，但研究已发现其预测男性生育力的价值有限[1]。精子DNA碎片(sperm DNA fragmentation，SDF)是一项新的反映精子功能的检测指标。SDF增高常伴发少、弱精子症，也可发生在精液常规指标正常的男性不育症患者。SDF的发生机制复杂。很多文献报道SDF升高与自然妊娠和辅助生殖技术结局存在负相关。因此，近年来SDF检测已广泛应用于男性不育的诊断和治疗。为规范SDF的临床检测和应用，中华医学会生殖医学分会制定了本临床专家共识，对SDF检测方法、临床意义和治疗提出推荐建议。

方 法

本共识由中华医学会生殖医学分会发起，由男科与精子库管理学组组织编写，已在国际实践指南注册平台(International Practice Guideline Registry Platform，IPGRP)国内版进行了注册(注册号为IPGRP-2020CN122)。

本共识系统检索了PubMed、CNKI、万方以及Cochrane library数据库。设计与制定步骤参考了世界卫生组织(WHO)发布的《世界卫生组织指南制定手册》、中华医学会发布的《制订/修订<临床诊疗指南>的基本方法和程序》和中华医学会生殖医学分会发布的《CSRM指南共识的制定规范(2016)》。参照GRADE方法予以证据质量评价及推荐强度评级(表1、表2)。对未能给予GRADE但有必要予以关注的问题，根据指南制定小组专家临床经验推荐了良好实践要点(GPP)。

表1 GRADE证据质量评价及其定义

表2 推荐强度评级及其定义

共识内容

一、总览

本共识包含以下11项推荐建议：

序号推荐建议证据等级推荐强度1男性高龄、精索静脉曲张、附性腺感染以及吸烟、酗酒、肥胖、高温等不良生活习惯可导致SDF水平升高。B22TUNEL、SCD、SCSA和碱性Comet试验的检测结果之间具有相关性,可用于临床检测SDF。B23SDF检测可用于不明原因不育男性,有助于发现不育原因。C24SDF检测可用于不明原因反复流产女性患者的配偶,有助于发现反复流产的病因。C25SDF检测可用于精索静脉曲张结扎术前和术后检测,有助于估计手术预后。C26SDF可用于辅助生殖技术前检测,有助于预测治疗结果,包括临床妊娠率、流产率和活产率。B27改善不良生活方式可作为SDF的基础治疗。GPP8抗氧化治疗可能改善SDF。C29在对高SDF精液进行处理时,应避免精子冷冻、过高离心力、过长离心时间和长时间的37℃下体外培养。GPP10SDF增高的临床型精索静脉曲张不育患者可通过不同的精索静脉结扎手术降低SDF水平。B211对高SDF患者多次采用精液精子行ICSI治疗失败者,可采用睾丸精子行ICSI治疗。C2

二、SDF的定义和原因

1.定义：SDF是指精子DNA完整性受损，包括精子DNA发生碱基错配、丢失、修饰、DNA加合和交联、单链和双链断裂等，但主要指精子DNA发生单链和/或双链断裂[2]。

2.SDF的发生机制和原因：SDF可发生于睾丸内精子发生和成熟过程，也可发生于男性生殖道中精子运输过程。在睾丸内精子发生过程中，精子不全凋亡(abortive apoptosis)和成熟异常是导致SDF的主要原因[2]。氧化应激导致过高的氧自由基也可激活凋亡通路诱导睾丸内精子发生异常凋亡，也可直接导致精子运输过程中精子的脂质膜和DNA过氧化损伤而导致SDF[3-6]。文献报道了可导致SDF增高的各种临床因素，如男性高龄、精索静脉曲张、附性腺感染等，以及肥胖、吸烟、酗酒和高温等不良生活习惯可由于精子生精障碍和/或通过氧化应激导致SDF[7-13]。

序号共识建议证据等级推荐强度1男性高龄、精索静脉曲张、附性腺感染以及吸烟、酗酒、肥胖、高温等不良生活习惯可导致SDF水平升高。B2

三、SDF的检测方法

1.检测方法：文献报道了不同的SDF检测方法[14-18]，其中，精子染色质结构分析(SCSA)、精子染色质扩散法(SCD)、末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法(TUNEL)和彗星实验(Comet)为目前最为常用的方法(表3)。

不同检测方法的生物学意义可能不同，一些方法直接检测DNA断裂，其他方法实际上通过检测双链DNA变性为单链的敏感性以间接检测DNA断裂。目前检测方法的不足包括：(1)检测到的SDF 可能不具有临床意义，如少量的单链DNA断裂可被另一条完整的DNA链修复和复制；(2)较难以检测特定的重要DNA位点的断裂；(3)未能检测精子DNA断裂的范围和程度；(4)没有公认的检测阈值。

表3 SDF的常用检测方法

2.不同检测方法的比较：不同SDF检测的方法学不同，诊断特异性和敏感性有所不同，但其结果相互间仍高度相关。很多研究比较了SCSA和SCD检测精子DNA损伤的结果，发现两种方法间存在显著的正相关[19-22]。比较SCSA和TUNEL方法的研究也显示两者之间显著相关[23]。一项研究比较了TUNEL和SCD与SCSA的结果，发现相关系数>0.866(P<0.01)[24]。另有研究探讨了TUNEL、SCD、SCSA和Comet试验在男性不育和对照组的检测结果，发现虽然不同方法的预测值不同，但TUNEL、SCD、SCSA和碱性Comet试验都可以预测不育，但中性Comet试验则不具预测作用[25]。一项Meta分析发现TUNEL、SCD和碱性Comet试验都可以预测男性不育，但TUNEL方法的预测作用较强[26]。一项评估SDF对IVF和ICSI临床结果影响的综述和Meta分析发现，不同方法(TUNEL、SCD、SCSA和Comet试验)检测的SDF都可预测IVF和ICSI的临床妊娠率[27]。

目前没有足够的研究证据支持和反对上述某种特定的SDF检测方法[28]。

3.质量控制：与常规精液指标一样，SDF检测结果可能在不同时间存在个体内差异。在一项对282名进行宫腔内人工授精(IUI)或辅助生殖技术的不育男性的精液进行SDF检测的结果表明，重复SCSA检测SDF的平均变异系数(CV)为29%，其中大约1/3的患者在重复检测中超过阈值水平[29]。SDF检测结果还受到检测程序和采用仪器的影响，因此严格的质量控制非常重要。

在目前没有标准化室间质控的情况下，SDF检测实验室除按照WHO精液标准化程序进行精液收集和处理外，还应严格规定检测精液的冷冻保存方法及时间和相关检测设备的校准。

序号推荐建议证据等级推荐强度2TUNEL、SCD、SCSA和碱性Comet试验的检测结果之间具有相关性,可用于临床检测SDF。B2

四、SDF检测的临床意义

(一)SDF检测的适应证

根据目前临床研究证据，以下情况存在SDF的风险较大，推荐进行SDF检测。

1.不明原因不育：很多研究表明，排除女方因素的不明原因不育男性精液SDF显著高于正常生育男性[30-33]。在常规精液指标正常的男性不育患者中，大约5%～20%的患者SDF显著增高[33-35]。这些研究表明，SDF与不明原因性不育相关，检测SDF有助于发现不明原因性不育男性的可能不育原因。

2.不明原因反复流产：不明原因反复流产女性的配偶SDF显著高于正常对照组[36-39]。一项Meta分析纳入了12项前瞻性和2项回顾性研究，研究分别采用SCD、TUNEL、SCSA和Comet试验检测SDF，结果发现不明原因反复流产女性患者的配偶SDF比对照组高11.8%[95%CI(6.64，17.32)；P<0.001]，提示高SDF可能是不明原因流产的原因[40]。另一项Meta分析纳入15项前瞻性研究(共579例反复流产女性的配偶和434例正常生育女性的配偶)，结果发现前者SDF高11.91%[95%CI(4.97，18.86)]，也表明高SDF可能是反复流产的原因[41]。欧洲人类生殖和胚胎学协会(ESHRE)的2018年反复妊娠丢失指南[42]认为SDF可能是不明原因反复流产的一个原因，级别证据中度，可用于不明原因反复流产的检测。

3.临床型精索静脉曲张：大量研究表明，临床型精索静脉曲张患者的SDF显著升高[12，30，43-50]。一项纳入12个研究的Meta分析表明，精索静脉曲张患者的SDF与对照相比高9.84%[95%CI(9.19，10.49)；P<0.001][46]。研究还表明，精索静脉结扎手术显著降低了SDF水平[46，51]，而精索静脉结扎术后自然妊娠者的SDF显著低于未妊娠者[52]。一项文献复习纳入21项研究共1 200多例患者，同样发现精索静脉结扎术在术后3～6个月显著降低了SDF[53]。这些研究表明，临床型精索静脉曲张可导致SDF升高，SDF检测有助于临床型精索静脉曲张结扎手术的预后判断。

4.辅助生殖治疗前检测：近年来，关于SDF检测对辅助生殖技术结果的预测作用有大量的研究。有关SDF对IUI结局的影响，尽管有不同的研究结论，但2项Meta分析表明高SDF降低了IUI的临床妊娠率[54-55]。一项共纳入10项研究的Meta分析研究了SDF对IUI结果的影响，结果表明高SDF者的临床妊娠率[RR=0.34，95%CI(0.22，0.52)；P<0.001]和出生率[RR=0.14，95%CI(0.04，0.56)；P<0.001]均显著下降[54]。另一项Meta分析也表明低SDF者的IUI临床妊娠率显著增高[RR=3.3，95%CI(1.16，9.39)][55]。

越来越多的研究表明SDF影响IVF和/或ICSI的临床结局。一些研究显示高SDF降低IVF和ICSI的临床妊娠率和活产率，并增高流产率[56-62]；也有一些研究显示SDF仅影响IVF[63-67]或ICSI[68-72]的临床结局，还有一些研究的结论是SDF不影响IVF或ICSI的临床结局[15，72-76]。近年来有多篇系统回顾和Meta分析探讨了SDF对IVF/ICSI的临床妊娠率、活产率和流产率的影响[27，77-83]。其中，4项Meta分析表明，高SDF显著降低了IVF的临床妊娠率[27，78-80]，一项Meta分析发现高SDF显著降低了IVF与ICSI的临床妊娠率[81]。一项Meta分析探究了SDF与活产率的相关性，发现高SDF显著降低了IVF和ICSI的活产率[OR=1.17，95%CI(1.07，1.28)；P=0.000 5][82]。2项Meta分析研究了SDF对IVF/ICSI流产率的影响，发现高SDF显著增高了IVF和ICSI的流产率[79-80]。但一项2008年发表的Meta分析发现，尽管SDF与IVF和ICSI临床结果显著相关[OR=1.44，95%CI(1.03，2.03)；P=0.04]，但似然比[LR(+)=1.23，LR(-)=0.81]范围较小，显示临床预测价值有限[77]；一项2016年发表的Meta分析纳入了30项研究，发现SDF影响IVF和ICSI的继续妊娠率，预测敏感性为中等～好，但特异度较低，采用TUNEL和Comet试验检测的预测价值要高于SCSA和SCD[83]。

综上所述，目前的证据倾向于支持SDF影响IUI、IVF和ICSI治疗结局的结论。

(二)SDF检测的诊断阈值

一些研究探讨了预测辅助生殖技术临床结局的SDF预测值，TUNEL法的阈值为4%～20%，Comet试验的阈值为44%～56%，SCSA法的阈值为11.3%～30.3%，SCD法的阈值为17%～27.3%[67，74，82-85]。不同SDF检测方法的阈值不同，但即使同一检测方法也仍缺乏公认阈值。其原因可能是不同研究针对的检测人群不同。不同中心应针对其采用的SDF检测方法和研究人群确定诊断阈值[86]。

序号共识建议证据等级推荐强度3SDF检测可用于不明原因不育男性,有助于发现不育原因。C24SDF检测可用于不明原因反复流产女性患者的配偶,有助于发现反复流产的病因。C25SDF检测可用于精索静脉曲张结扎术前和术后检测,有助于估计手术预后。C26SDF可用于辅助生殖技术前检测,有助于预测治疗结果,包括临床妊娠率、流产率和活产率。B2

五、SDF的临床处理

(一)改善不良生活方式

大量研究提示肥胖、吸烟、酗酒和高温等不良生活方式与SDF升高相关。初步的研究表明，减重可改善精液质量和SDF并增加自然妊娠机会[87-89]。但目前尚缺乏足够的临床证据表明改善不良生活方式可改善SDF。尽管目前的临床研究证据有限，但考虑到改善不良生活方式的手段简单方便，其潜在获益大于危害和实施成本，本共识仍推荐将其作为SDF临床处理的基础治疗(GPP)。

(二)抗氧化治疗

抗氧化剂包括维生素C、维生素E、左旋肉毒碱、辅酶Q10、N-乙酰半胱氨酸、叶酸、锌、硒、番茄红素和虾青素等。不同抗氧化剂的抗氧化作用差别显著，如体外研究表明虾青素的抗氧化作用约为维生素E的100倍[90]。

抗氧化剂是目前治疗包括SDF等各种精液异常的常用方法[90-91]。一些研究表明抗氧化剂治疗显著降低了SDF[92-97]。2019年的一项Cochrane分析纳入了4个样本量较小的随机对照研究(RCT)，发现抗氧化剂治疗与安慰剂对比，显著降低了SDF，分析还发现不同氧化剂的作用不同[98]。目前大部分研究仍有较大设计缺陷，缺乏安慰剂对照组和双盲设计，研究统计效率较低。抗氧化治疗可能适用于精浆高氧化应激患者[99]，但尚缺乏临床证据。进一步的研究应是采用严格设计的RCT，证明单独或组合使用不同抗氧化剂改善SDF的作用以及对自然妊娠和辅助生殖技术结果的影响。

(三)精索静脉曲张结扎手术

对临床型精索静脉曲张不育患者，研究表明不同的精索静脉曲张结扎手术均可降低氧化应激水平[100]，显著降低SDF[101-104]。一项文献综述系统回顾了21项前瞻性研究，发现不同的精索静脉曲张结扎手术显著降低了SDF，平均降低8%[53]。还有研究发现精索静脉曲张结扎手术降低SDF并提高了自然和辅助生育的妊娠率[51]。

(四)辅助生殖技术中处理

1.缩短取精时禁欲时间：禁欲时间与精液常规指标和SDF相关，禁欲时间延长虽然提高了精液量和精子总数，但降低精液精子活率，增加了SDF[105-107]。在辅助生殖技术中，重复取精并缩短禁欲时间至1～3 h取精是一个简单的降低手淫获取精子SDF的方法[108-110]。缩短禁欲时间是否改善IUI临床妊娠率的研究有不同的结论[111-112]，目前也缺乏缩短禁欲时间对IVF和ICSI治疗影响的研究。最近的一项研究发现禁欲1 d的精子虽然SDF开始较低，但在体外培养6 h后SDF显著增加20～40倍以上[105]。

缩短禁欲时间是否会改善IUI、IVF或ICSI的治疗结局仍需要进一步的研究。

2.减少实验室精液处理对SDF的影响：精子处理过程会通过增加氧自由基导致SDF升高，包括冷冻精子、过高离心力、过长离心时间和37℃下长时间培养等[113-117]。有研究发现，37℃下超过2 h培养可导致SDF显著增加[114,118]。因此，对高SDF的精液处理应避免精子冷冻、过高的离心力、过长的离心时间和长时间的37℃下体外培养。

3.精子优选方法：上游法或密度梯度离心是实验室精子处理的常用基本技术。处理后精子的活力和正常形态率会显著提高。大部分文献报道上游法和密度梯度离心可显著降低SDF[119-122]。但有研究发现密度梯度离心并不能改善处理后的精子SDF，甚至在部分精液标本中增高了SDF水平[123]。

近年来，文献报道了许多新的精子优选方法[124-126]。有报道精子微流体分选[127-128]、透明质酸结合试验[129]、运动精子细胞器形态学检查(motile sperm organelle morphology examination，MSOME)[130-132]和磁性活化细胞分选(magnetic-activated cell sorting，MACS)[132-134]都有助于筛选SDF低的精子。但采用这些优选后精子行辅助生殖技术治疗是否改善临床结果仍未获证实。

4.采用睾丸精子行ICSI：研究发现，睾丸精子的SDF比精液精子低[135]。基于这一发现，在一些回顾性研究和小样本的非随机前瞻配对研究中，发现对高SDF反复精液精子ICSI失败患者，采用睾丸精子行ICSI治疗可获得更高的临床妊娠率[136-138]。但对于伴有严重少精子症的高SDF患者，可能会有较大睾丸取精失败的可能。采用睾丸精子ICSI需要行睾丸取精手术，可能存在麻醉和手术并发症。睾丸精子还可能具有更高的染色体非整倍体率[139]。此外，睾丸生精细胞凋亡异常可能是高SDF的原因之一[2]，在这种情况下，睾丸精子SDF可能不会比精液精子低。因此，高SDF患者行睾丸精子ICSI的临床价值仍需要更多研究证实。

序号共识建议证据等级推荐强度7改善不良生活方式可作为SDF的基础治疗。GPP8抗氧化治疗可能改善SDF。C29在对高SDF精液进行处理时,应避免精子冷冻、过高离心力、过长离心时间和长时间的37℃下体外培养。GPP10SDF增高的临床型精索静脉曲张不育患者可通过不同的精索静脉结扎手术降低SDF水平。B211对高SDF患者多次采用精液精子行ICSI治疗失败者,可采用睾丸精子行ICSI治疗。C2

致谢：中华医学会生殖医学分会第四届、第五届委员会生殖男科与精子库管理学组委员审阅了本共识。