关于精子线粒体实验结果讨论

一、MMP是反映精子线粒体功能的重要指标， 采用流式细胞术能高效、便捷地开展大规模临床 检测 精子在形成、成熟的过程中，大多数线粒体都会 随多余细胞质一同丢失，最终在成熟精子中仅保留 22～75个线粒体呈螺旋式排列分布在精子尾部中 段形成精子线粒体鞘[5］。精子线粒体是精子运动能 量的主要来源，同时也发挥着精子能量代谢、氧自由 基生成、三羟酸循环、氧化磷酸化以及多种离子跨膜 转运的重要作用C。MMP是精子线粒体内三羟酸 循环过程中线粒体内膜基质侧泵到内膜外所形成的 跨膜电位差[7，能直接反映了精子活力的高低[8]。 商学军等[9]最早在国内开展利用荧光探针罗丹明 123（Rhodamine123,Rh123)检测精子MMP的研究 并发现活性氧（ROS)会通过对MMP的影响损伤线 粒体功能。夏欣一等[10]采用流式细胞术应用荧光 染料5,5°,6,6'-四氯-1,1',3,3'-四乙基苯并咪唑基羰化青碘（JC-1)对MMP进行检测研究，并证实， JC-1相比Rh123是一种的特异性和灵敏性更高的 荧光探针，其红绿荧光强度比率不易受线粒体差异 的干扰。得益于流式细胞术的高效、便捷，荧光探针 检测MMP更加适合临床应用和生殖实验室开展大 样本量规模性检测11。 二、MMP与精子浓度、PR、精子形态正常率呈 显著正相关，与DFI呈显著负相关，不仅能体现精 子能量代谢状态更能反映精子调亡程度 精液常规和精子形态学检测仍是临床中评估男 性精子质量和预测男性生育潜力的重要手段，但临 床上仍有很多精液参数正常的男性无法生育且原因 不明,甚至WHO在第5版指南中下调了相关参数 的参考值下限。近年来越来越多的研究支持将精子 MMP作为评估和预测男性生育能力的重要新指 标。刘宇等[12]论述了精子MMP比精液常规参数 更能直接反映男性生育能力，对于临床上评估男性 生育力具有重要意义。Kasai等[13]对原因不明的不 育症男性精液质量研究发现，精子MMP与精子活 力呈正相关。该结论也得到了Zhang等[14I的验证。 Sharbatoghli等[15]在ICSI治疗中发现，精子 MMP 与精子活率和精子浓度均呈正相关。本研究结果证 实,精子 MMP与精子浓度和 PR呈显著正相关(P< 0.05）,这可能是因为MMP与精子线粒体内三羟酸循环和氧化磷酸化密切相关，是促使ATP正常生成的重要条件；当MMP因为各种原因降低时，精子线粒体两侧电势能降低，ATP产生障碍，精子鞭毛 供能不足，导致精子活动力下降进而影响受孕率。 本研究结果显示，精子MMP与精子形态正常率呈 显著正相关（P<0.05),与DFI呈显著负相关(P< 0.05）。此结果与Zhang等[14]研究结果相一致。这 可能与氧化应激刺激和随之而来的损伤导致的精子 线粒体介导的细胞调亡程序启动相关，当精子线粒 体受刺激强度超过耐受极限时，线粒体通透性转换 孔开放引起精子MMP下降，该现象发生在染色质 浓缩、DNA断裂等细胞核凋亡特征之前，且线粒体 一旦崩溃，精子细胞调亡过程将不可逆转，最终导致 精子畸形率和DFI升高导致不育[16-19。本研究结 果发现，精子MMP与DFI Spearman相关系数高于 其他精液质量指标，也从侧面佐证上述结论。 三、精子MMP能更全面地反映精液质量、评估 和预测男性生育能力，在临床中推荐将54%作为精 子MMP参考值下限用于综合评估和预测 男性精液质量的优劣与生育能力直接相关， ROC曲线分析结果显示，精子MMP预测精液质量 整体水平的AUC为0.891，敏感度和特异性较高， 有较好预测价值。当MMP≥54%时，检测者精液 质量和功能均趋向正常，临床生育能力趋向正常；对 于以生育前检查和生育咨询为目的的检测者推荐通 过精子MMP初步整体评估生育能力，将比全面的 检查精液常规、精子形态学和DFI更具有经济性价 比和便捷性。本研究结果与钱路杰[201研究结果 （MMP参考下限为50.7%）、Kasai等[131研究结果 （MMP参考下限值为52%）基本相近但仍有一定差 别。分析原因为：（1)上述学者的研究以既往是否生 育、精子活动力以及精子形态学参数分别为分组标 准，未将DFI纳入分析；（2)不同品牌试剂盒之间检 测差异性大。我们将在后续研究中纳人更多数据并 比较不同品牌的试剂盒结果，以期得到更准确的大 样本MMP临床数据，为综合评估和预测男性生育 能力提供临床参考依据。当MMP<54%时，建议 进一步完善精液常规参数、精子形态学、DFI和生育 相关基因检测。目前,将MMP作为综合评估男性 不育、优化辅助生殖技术方案的指标也已经得到了 国内同行的认可[综上所述，精子MMP是线粒体功能的重要指 标，与精子浓度、PR、精子形态正常率和DFI均密切 生殖医学杂志2024年2月第33卷第2期 相关，既能体现精子的能量代谢状态还能反映精子 调亡，在临床工作中推荐采用流式细胞术检测 MMP并将参考值下限设为54%，能比各单项精液 指标更加全面、高效地评估和预测男性生育能力。