代谢综合征与男性不育症的关系研究*

焦瑞宝唐吉斌冯恒孝凤俊蓉姚余有周 青王传发

1. 安徽省铜陵市人民医院（铜陵 244009）；

2. 安徽医科大学公共卫生学院； 3.铜陵职业技术学院医学系

代谢综合征与男性不育症的关系研究*

焦瑞宝1唐吉斌1冯恒孝1凤俊蓉1姚余有2周 青3王传发1

1. 安徽省铜陵市人民医院（铜陵 244009）；

2. 安徽医科大学公共卫生学院； 3.铜陵职业技术学院医学系

目的 探讨代谢综合征与男性不育症的关系。方法 按照国际糖尿病联盟（IDF）诊断代谢综合征的标准，筛选252例代谢综合征的男性不育症患者作为实验研究组，选取妻子处于自然受孕体检期、符合代谢综合征的25例生育男性作为对照组，分别检测血糖、血脂、胰岛素、性激素和精子质量参数等，比较两组人群上述检测参数之间的关系。结果 （1）男性不育B组和C组的BMI和WC均大于不育A组和对照组，且不育C组大于B组，差异有显著性（P＜0.05）；（2）不育C组SBP、DBP、TG、FBG、FINS、HOMA-IR、E2、PRL、FSH均大于其他三组，且C组HDL-c、T低于A组和生育对照组，差异有显著性（P＜0.05）；不育A组的BMI、WC、FBG、HOMA-IR、LH与生育对照组比较，差异没有显著性（P＞0.05）；（3）男性不育组的精子活率、前向运动率均低于生育对照组，且不育C组低于A组；不育C组的精子浓度、精子总数均低于其他三组，差异有显著性（P＜0.05）；（4）不育B组、C组的精子正常形态率均低于生育对照组，且不育组间比较，差异有显著性（P＜0.05）；不育三组精子DNA碎片化指数均高于生育对照组，且不育C组高于A组和B组，差异有显著性（P＜0.05）。结论 代谢综合征与男性不育存在着相关性，特别是代谢综合征重度异常的患者存在血压、血糖、血脂、胰岛素及胰岛素抵抗、性激素及精子质量参数的改变，这些可能是代谢综合征引起男性不育症的重要机制之一。

代谢综合征； 不育， 男性； 胰岛素抗药性； 精子能动性

代谢综合征是患者多种代谢成分异常聚集的一种病理状态，是以中心性肥胖、高血压、血脂异常、糖耐量异常及胰岛素抵抗等主要临床表现的一个危险因素症候群，常见的疾病发展后果为心血管疾病和Ⅱ型糖尿病。随着经济和社会的发展，体力劳动的减少，人们的饮食习惯和生活方式发生了巨大的改变，代谢综合征的发病率快速增长。有调查显示［1］，中国成人代谢综合征的发病率为14%～16%，且男性发病率明显高于女性。近年来国内外有研究显示［2］，代谢综合征与男性不育症也存在相关性。本文将探讨男性不育患者中代谢综合征与精子质量参数及性激素水平等之间的关系。

资料与方法

一、研究对象

收集铜陵市人民医院中医男科、泌尿外科及不孕不育门诊就诊男性不育患者，时间为2013年9月至2015年8月，按照国际糖尿病联盟（IDF）关于代谢综合征的诊断标准，筛选252例男性不育症患者作为实验研究组，选取妻子处于自然受孕体检期、符合代谢综合征的25例生育男性作为对照组。

二、代谢综合征的诊断标准及分组

采用IDF的2005年制订的标准［3］，以中心性肥胖为基本条件（根据中国人的腰围判断，男性腰围≥90.0cm），合并以下四项指标中任意两项；（1）甘油三酯（TG）水平＞1.7mmol/L，或已接受相应治疗；（2）男性高密度脂蛋白（HDL-c）＜1.03mmol/L，或已接受相应治疗；（3）血压升高，收缩压（SBP）≥130mmHg或舒张压（DBP）≥85mmHg，或已接受相应治疗或此前已诊断为高血压；（4）空腹血糖（FPG）≥5.6mmol/L，或已接受药物治疗或此前已诊断为2型糖尿病。

按照IDF的筛选标准，将252例具有代谢综合征的男性不育患者分为三个不育组，不育A组：血压、甘油三酯、高密度脂蛋白和空腹血糖四项指标中有两项异常为144例；不育B组：上述四项指标中有三项异常为78例；不育C：上述四项指标均异常30例；另设具有代谢综合征的生育对照组25例。

三、腰围、血压及体质量指数测定

在患者就诊时，由临床医生使用标准工具测量体质量（kg）、身高（m）及腰围（即腰部肋下缘与髂前上棘连线中点处水平测量）、使用经过校准后的血压计测量同一上肢坐位血压（mmHg）。

体质量指数（body mass index， BMI）=体重/身高2（kg/m2）

四、仪器及试剂

Siemens Advia全自动生化分析仪由德国西门子公司生产，Abbott AXYSM化学发光仪由美国雅培公司生产，计算机辅助精子质量分析系统由南京捷达公司生产；BX41型荧光显微镜为日本OLYMPUS公司生产；精子核DNA吖啶橙荧光染色试剂盒、精子形态染色diff-quik试剂盒均由深圳华康生物医学工程有限公司生产。生化检测项目葡萄糖、甘油三酯、高密度脂蛋白试剂盒由Siemens公司生产，睾酮（T）、卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）、雌二醇（E2）、泌乳素（PRL）、胰岛素（FINS）试剂盒由美国雅培公司生产。

五、血液及精液分析

所有患者空腹12h以上清晨静脉采血送检，血葡萄糖测定采用己糖激酶（HK）法，甘油三酯采用磷酸甘油氧化酶（GPO）法、高密度脂蛋白采用直接法检测；性激素、空腹胰岛素测定采用微粒子化学发光法。

要求患者检测前禁欲2～5d，留取全份精液送检。采用计算机辅助精子质量分析系统分别进行精液常规动态分析，采用diff-quik快速染色试剂进行精子形态染色，在计算机形态分析系统，执行Kruger等严格形态学标准，分析200个精子，并人工对结果进行修正。采用吖啶橙荧光染色检测精子DNA碎片化指数（DNA fragmentation index， DFI）。

六、胰岛素抵抗指数

稳态模式评估胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）评价男性不育患者胰岛素敏感性，即胰岛素抵抗（HOMA-IR）=空腹胰岛素（FINS）（mIU/L）×空腹血糖（mmol/L）/22.5。

七、统计学处理

结 果

一、代谢综合征的男性不育组和生育对照组一般资料和生化指标

男性不育A、B、C三组与生育对照组比较，年龄均大于对照组，差异有显著性（P＜0.05）；不育B组和C组的BMI和WC均大于不育A组和对照组，且不育C组大于B组，差异有显著性（P＜0.05）；不育C组SBP、DBP、TG均大于不育A组、B组和生育对照组，而HDL-c低于后三组，差异有显著性（P＜0.05）；不育C组FBG、FINS以及HOMA-IR均高于其他三组，除了不育A组的FBG、HOMA-IR与对照组比较差异没有显著性，其他的两两之间比较，差异有显著性（P＜0.05），结果见表1。

二、代谢综合征的男性不育组和生育对照组性激素分析

不育C组的E2、PRL、FSH均高于不育A组、B组和生育对照组，不育C组的T低于不育A组和生育对照组，差异有显著性（P＜0.05）；不育A、B、C三组与生育对照组的LH比较，差异没有显著性（P＞0.05），结果见表2。

表1 男性不育A组、B组和C组和生育对照组一般资料和生化指标分析（n=252）

表2 男性不育A组、B组和C组和生育对照组的性激素指标分析（n=252）

三、代谢综合征的男性不育组和生育对照组精液参数分析

男性不育A、B、C 三组的精子活率、前向运动率均低于生育对照组，且不育C组低于A组；不育C组的精子浓度、精子总数均低于其他三组，差异有显著性（P＜0.05）；精液量除不育C组低于不育B组，其他差异无显著性（P＞0.05）；除不育A组外，不育B组、C组的精子正常形态率均低于生育对照组，且不育组间比较，差异均有显著性（P＜0.05）；不育三组精子DNA碎片化指数均高于生育对照组，且不育C组高于A组和B组，差异有显著性（P＜0.05），结果见表3。

表3 男性不育症A组、B组和C组和生育对照组精液指标分析（n=252）

讨 论

代谢综合征是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态，常表现为包括肥胖、高血压、高血糖、高血脂、高胰岛素血症、高血粘度等在内的代谢障碍性疾病，这些代谢紊乱是心、脑血管病变以及糖尿病的病理基础［4］。代谢综合征是多种代谢成分异常聚集的一个危险因素症候群。近年来随着经济和社会的发展，我国代谢综合征的发病率快速增长趋势。

代谢综合征的发生机制至今尚存在争议，但多数研究者认为“胰岛素抵抗”在代谢综合征病因机制中处于中心地位［4］，胰岛素抵抗是指机体组织或靶细胞（如骨骼肌、脂肪及肝脏）对内源性或外源性胰岛素的敏感性和/或反应性降低，因而正常量的胰岛素会产生低于正常的生理效应，或需要超正常量的胰岛素才能达到正常的生理效应。胰岛素抵抗及其继发的高胰岛素血症，可导致一系列的代谢紊乱和心血管疾病。本研究数据（表1）表明，代谢综合征的不育C组患者BMI、腰围、收缩压、舒张压、甘油三酯、空腹血糖、胰岛素和胰岛素抵抗指数均高于生育对照组，高密度脂蛋白均低于健康对照组，说明代谢综合征患者在表现为肥胖、高血压、高血脂、高血糖的同时，也表现为胰岛素抵抗及高胰岛素血症；另外伴随着代谢综合征异常指标增多，三组不同程度代谢综合征男性不育患者以上多种检测参数呈逐渐增高趋势，与丘红梅等［5］研究结果相似。王望东［6］检测血清瘦素、IL-18、血清淀粉样蛋白A、空腹血清胰岛素等发现，血清瘦素、血清淀粉样蛋白A与胰岛素抵抗、空腹血清胰岛素呈明显正相关，也提示代谢综合征患者存在明显的胰岛素抵抗。

国际糖尿病联盟IDF推荐的代谢综合征的诊断标准以中心性肥胖（又称为腹型肥胖）为基础，脂肪组织过多局部堆积可引起性激素的改变。本研究显示（表2），代谢综合征不育C组患者的E2、PRL、FSH高于生育对照组和不育A、B组，不育C组的T低于A组和对照组，说明代谢综合征可能通过某种机制影响着下丘脑-垂体-睾丸性腺轴。孙国锋等［7］研究显示，代谢综合征患者睾酮水平会下降，与本研究相似。邵永等［8］认为，腹型肥胖是脂肪组织在腹腔内和腹腔脏器内外的蓄积，腹腔内的脂肪组织是具有活跃内分泌功能的特殊脂肪组织，其生物学特性明显区别于一般皮下脂肪组织。内脏脂肪组织可分泌各种脂肪因子如瘦素、脂联素、抵抗素，这些脂肪因子可影响机体的生殖内分泌，高水平的瘦素可抑制睾丸 Leydig 细胞合成 T。陈明等［9］研究显示，MS患者体内存在脂肪细胞因子脂联素（APN） 、内脂素（Visfatin）及高敏C反应蛋白（hs-CRP）的异常表达，代谢综合征患者脂肪细胞因子和炎性反应异常活跃，与胰岛素抵抗（IR）具有相关性 。

本研究收集252例具有代谢综合征的男性不育患者的精液分析参数（表3）提示，不育三组患者精子活率及前向百分率、正常精子形态率均明显下降，DNA碎片化指数DFI明显增加；且伴随着代谢综合征程度的加重，精子浓度、精子总数等参数下降加剧。结果说明，代谢综合征也影响男性不育患者的精子质量。Marchinai等［10］运用新西兰白兔进行动物实验研究发现，高脂饮食的兔子精子正常形态率、前向运动率及总活动率均下降，与本文研究相似。Morrison等［11］认为，肥胖可引起精子参数改变，特别是精子形态，活动率及DNA碎片化指数。Dupont等［12］研究也得出相同结果。

总之，代谢综合征与男性不育存在着相关性，特别是重度代谢综合征的四项指标血压、血脂中甘油三酯和高密度酯蛋白、血糖都异常时可引起男性不育患者性激素的改变、精子质量参数下降和精子DNA碎片化指数增加，这些参数的改变可能是代谢综合征引起男性不育的机制之一。就其代谢综合征引起男性不育症的病理生理机制，Sankhla等［13］研究发现肥胖组的代谢综合征患者血清中丙二醛浓度明显增加，伴随着BMI的增加丙二醛浓度逐渐增加，尤其在腹型肥胖组更为显著，丙二醛是脂质过氧化的指标，肥胖引起系统性氧化应激是代谢综合征发生和发展的重要原因之一［14］。作者曾研究发现［15］，氧化应激可导致精子膜功能、动态、形态参数的改变及精子核DNA的损伤。代谢综合征患者体内存在过度的氧化应激反应、高代谢状态，进而由于氧化应激引起病理生理因素改变与男性不育有关。本研究尚未涉及，有待于日后进一步研究代谢综合征的男性不育患者血液及精液的氧化应激状况来验证。

1 中华医学会糖尿病学分会. 中国2型糖尿病防治指南（2010年版）. 中国糖尿病杂志 2012； 20（1）: S1-S37

2 Kasturi SS， Tannir J， Brannigan RE. The metabolic syndrome and male infertility. J Androl 2008； 29（3）: 251-259

3 宋秀霞， 纪立农. 国际糖尿病联盟代谢综合征全球共识定义. 中华糖尿病杂志 2005； 13（3）: 178-180

4 张建， 华琦. 代谢综合征. 北京: 人民卫生出版社， 2003；10-15

5 丘红梅， 沈国清， 刘开平， 等. 代谢综合征患者胰岛素抵抗与血浆醛固酮相关性研究. 昆明医科大学学报2012； 33（12）: 102-106

6 王望东. 代谢综合征患者胰岛素抵抗的检测及其影响因素研究. 中国实验诊断学 2012； 16（5）: 902-903

7 孙国锋， 王义， 赵文锋， 等.血清睾酮水平和代谢综合征的关联分析. 中华男科学杂志 2011； 17（2）: 140-142

8 邵永， 曾嵘， 姚琦， 等. 腹型肥胖男性腰臀比与生殖内分泌激素的相关性分析. 中华男科学杂志 2013； 19（7）: 634-636

9 陈明， 张会芝， 杨文东. 脂肪细胞因子及炎性反应与代谢综合征患者胰岛素抵抗的相关性研究. 检验医学与临床 2013； 10（19）: 2566-2567， 2569

10 Marchiani S， Vignozzi L， Filippi S， et al. Metabolic syndrome-associated sperm alterations in an experimental rabbit model: Relation with metabolic profile， testis and epididymis gene expression and effect of tamoxifen treatment. Mol Cell Endocrinol 2015； 401: 12-24

11 Morrison CD， Brannigan RE. Metabolic syndrome and infertility in men. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol 2015； 29（4）: 507-515

12 Dupont C， Faure C， Sermondade N， et al. Obesity leads to higher risk of sperm DNA damage in infertile patients. Asian J Androl 2013； 15（5）: 622-625

13 Sankhla M， Sharma TK， Mathur K， et al. Relationship of oxidative stress with obesity and its role in obesity induced metabolic syndrome. Clin Lab 2012； 58（5-6）: 385-392

14 尹华富， 陈秋， 杜艳红. 氧化应激在代谢综合征中的作用及中西医干预的研究进展. 山东医药 2013； 53（18）: 96-98

15 焦瑞宝， 冯恒孝， 唐吉斌， 等. 不育患者精液的氧化应激对精子DNA完整性等参数的影响. 检验医学 2013；28（6）: 487-491

（2015-05-28收稿）

The correlation between metabolic syndrome and male infertility*

Jiao Ruibao1， Tang Jibin1， Feng Hengxiao1，Feng Junrong1， Yao Yuyou2， Zhou Qing3， Wang Chuanfa1
1.Anhui Province Tongling People's Hospital， Tongling 244009， Anhui， China；
2.Public Health College of Anhui Medical University； 3. Department of Medicine， Tongling Polytechnic

Objective To discuss the relationship between metabolic syndrome and male infertility. Methods According to the International Diabetes Federation （IDF） diagnostic criteria for the metabolic syndrome， 252 cases of male infertility patients with the metabolic syndrome were enrolled in the study， and their fasting plasma glucose， blood fat， insulin， sex hormones， sperm quality parameters were detected. Other 25 cases of male fertility with metabolic syndromewhose wife were in natural conception examination period as the control group（作者校对？）. Results （1）The waist circumference （WC） and body mass index （BMI） in B group and C group were higher than those in A group and the control group， and the C group was higher than that in B group， and the difference was signifi cant （P＜0.05）. （2） The systolic blood pressure （SBP）， diastolic blood pressure （DBP）， triglycerides （TG）， fasting plasma glucose （FPG）， insulin （FINS），insulin resistance index （HOMA-IR）， estrogen （E2）， prolactin （PRL） of male sterility in C group were higher than those in other three groups， and the testosterone （T） and high density lipoprotein c（HDL-c） in C group were lower than those in A group （P＜0.05）； and there were no signifi cances in BMI， WC， FBG， LH and HOMA-IR between A group and the control group（P＞0.05）. （3） The sperm motility and forward rate of male infertility group were lower than those of the control group，and the sperm concentration and sperm count in C group were lower than those in the other three groups， and the differencewas signifi cant （P＜0.05）. （4） The rates of sperm normal morphology in infertile B group and C group were lower than those in control group （P＜0.05）， and the fragmentation index of sperm DNA in three male groups were higher than those in the control group， C group was higher than that in A group and B group， the difference was signifi cant （P＜0.05）. Conclusion There is a correlation between metabolic syndrome and male infertility， and the changes of blood pressure， blood glucose，insulin and insulin resistance， sex hormone and sperm quality parameters may be an important reason for the ocurrence of male infertility.

metabolic syndrome； infertility， male； insulin resistance； Sperm Motility

10.3969/j.issn.1008-0848.2015.09.008

R 698.2

资助: 安徽省铜陵市科技计划项目（2013NS07）； 铜陵市卫生局科研项目（卫科研［2013］15号）