男性不育症：导致肥胖症的物质是罪魁祸首吗？

二十一世纪的男性不育症：导致肥胖症的物质是罪魁祸首吗？

长期暴露于促进体重增加的环境污染物（即致肥胖物）已引起严重的健康问题。有证据表明，肥胖原是男性生育能力显着下降的主要原因之一，并且是塑造未来健康结果的关键因素，不仅对那些直接接触它们的人，而且对后代也是如此。据推测，致肥胖物会影响男性的生育能力。通过使用跨学科策略，结合计算机、体外、体内和流行病学研究结果，本综述旨在促进对作为男性不育基础的致肥因子诱导的分子转化的生物学理解。这种理解是通过使用不良结果途径形成的，这是一种可能改变生殖毒理学范式的新方法，

暴露于越来越多的环境污染物已成为发达国家和发展中国家的普遍说法。大多数这些污染物来自人为来源，其中一些能够与荷尔蒙系统相互作用，导致其部分或全部破坏。内分泌学会已将这些污染物定义为内分泌干扰化学品 (EDC) [ 1 ]。EDC 受到关注，因为它们与多种疾病的发展有关，尤其是与新陈代谢相关的疾病。在 2000 年代初期，Bruce Blumberg 假设暴露于某些内分泌干扰物，尤其是三丁基锡 (TBT)，会导致个体通过改变脂质代谢和增加脂肪细胞数量而增加体重。那些 EDCs 被称为肥胖原 [ 2]，并且关于该主题的最新科学使这些污染物被认为是肥胖流行病的关键因素。暴露于致肥环境会导致成人发病，过去几年收集的证据表明，人类在这些高风险“环境”中更容易变得肥胖 [ 3 ]。因此，人们应该意识到长期暴露于致肥物的后果，尤其是在胚胎发生、胎儿发育和围产期等器官系统发育的关键时期。尽管主要论点仍然是关于更健康的日常习惯，但人类已经采取了一种疏忽行为，即经常使用含有致肥剂的产品会增加暴露。

当叙述是关于环境污染物时，人们通常会质疑暴露于高浓度污染物所造成的急性影响，但永久暴露于低剂量污染物的人数要多于经历高浓度污染物的人数。因此，我们的重点应该放在持续暴露于低水平致肥胖物的无声效应上。美国环境保护署 (USEPA) 定义了未观察到的不良反应水平 (NOAEL)，表示没有生物学不良反应的最高水平。然而，一些致肥胖物在低于表观 NOAEL 的浓度下呈现激动剂或拮抗剂活性，从而引发了关于我们可以安全暴露在什么水平的严重问题。4 ]。换句话说，长期暴露于低水平的致肥胖干扰化学物质会引起细微的变化，这些变化“可能逃脱”用于评估 EDC 的常规筛选和测试方法 [ 5 ]。此外，EDC 通常不遵循传统的毒理学剂量反应模型，在该模型中，较高的剂量对应更显着的效应，并且往往表现出非单调的剂量反应曲线 [ 6 ]]. 因此，科学界和监管机构已做出重大努力，以开发一个新的框架来评估 EDCs 的毒性。事实上，经济合作与发展组织 (OECD) 制定了评估化学品对内分泌干扰的测试指南，并推广了一种方法来识别有毒物质的主要细胞靶标，以及最终导致的后续细胞和生化反应逆境[ 7 ]。这些指南最近进行了更新，并且还包括不良后果途径 (AOP) 的使用 [ 8 ]。AOPs 方法允许建立内分泌机制与其潜在根尖效应之间的联系 [ 8]，与男性生育能力特别相关，因为它极易受到内分泌干扰物的不利影响。事实上，暴露于内分泌干扰物已被认为是现代社会特发性不孕症发病率增加的可能原因。

致肥导致的男性生殖健康问题受到越来越多的关注，虽然一些研究将精子质量下降与致肥剂暴露联系起来，但其他研究则深入研究了这些污染物如何影响男性生育能力的分子机制。致肥胖物靶向影响控制男性生殖功能的激素信号的男性生殖轴，尤其是控制睾丸细胞代谢的复杂激素网络。大多数这些物质都是亲脂性的，模仿天然的内源性激素。因此，干扰激素受体的致肥剂会损害基因组和非基因组机制，对男性生育能力产生不利影响。男性生殖功能与整体能量代谢密切相关，

致肥剂还发挥其他独立于生殖轴的作用；然而，这些影响仍然难以捉摸。控制男性生育潜力的最相关机制之一是睾丸细胞之间的代谢合作，它可能会受到致肥因素的严重影响，这突出了治疗干预的新可能性。睾丸细胞代谢的相关性不仅引起了基础研究人员的兴趣，而且由于其对男性生育能力的重要性，也引起了临床专业人员的兴趣。新陈代谢和生殖功能之间的联系特别容易受到环境污染物促进的破坏。因此，迫切需要揭示致肥胖物的毒性破坏机制，尤其是支持细胞 (SCs) 和生殖细胞之间的代谢串扰，

据推测，致肥胖物的破坏作用会影响睾丸代谢合作，这可能是破译流经环境-体细胞-生殖线轴的信息的解决关键。从临床的角度来看，最近报道的可能机制或生物标志物的鉴定 [ 9 ]]，将为寻找一种策略来改进与暴露于环境污染物相关的男性不育症的诊断提供新的动力。该研究的现有模型使我们能够了解致肥剂的毒性作用，但固有的局限性仍然是全面了解这些污染物在睾丸环境中的作用方式的障碍。大多数研究是在体外或体外条件下完成的，在这方面，Sertoli 细胞是毒理学研究的合适模型。SC 负责精子发生的物理和营养支持，但由于其独特的特征，这些细胞也被用作广泛研究的模型。一直致力于开发用于基础和临床研究的睾丸细胞或组织培养物，10 ]。对于那些可能需要进一步研究的致肥胖物，随后应使用体内研究。对动物模型，特别是哺乳动物的研究，可以更可靠地分析环境致肥胖物对人类的影响；尽管如此，它们仍然存在一些方法论和伦理限制，可能对其使用、数据解释造成障碍，并最终可能妨碍结论。

因此，非常需要将临床证据与人体基质中致肥胖物水平的数据联系起来的综合研究，以确认（或不确认）计算机、体外和体内结果。在这篇综述中，我们讨论了肥胖原暴露对男性生育力的假定影响的重大进展以及该领域未来的挑战。我们提出了侧重于新陈代谢的新方法，具有可能的转化潜力，可以减轻致肥胖物对男性生殖健康的不利影响。

图1

概述致肥剂对生殖功能的影响，指出已知影响男性生殖系统的致肥剂的潜在来源，以及不良结果途径的描述。BPA：双酚A；BPS：双酚-S：ER：雌激素受体；GR：糖皮质激素受体；OTs：有机锡化合物；POPs：持久性有机污染物；PPARα：过氧化物酶体增殖物激活受体α；PPARγ：过氧化物酶体增殖物激活受体γ；RXR：9-顺式视黄酸受体；SCs：支持细胞；TBT：三丁基锡。

差距和未来的挑战

接触内分泌干扰物被认为是现代社会男性不育率增加的可能主要原因。这带来了严重的社会和经济挑战，因为仅在欧洲，因接触 EDC 而导致的男性不育症治疗相关费用就达到近 150 亿欧元/年 [ 61 ]]. 尽管在过去几年取得了重大进展，但在评估致肥剂对男性生育力的实际影响并实施预防措施之前，仍有重要问题有待解决，需要应对重大挑战。此类差距和挑战包括，例如：(i) 需要获得关于致肥剂水平及其与男性生殖结果相关性的可靠流行病学数据，(ii) 暴露于多种污染物和随后的鸡尾酒效应，以及 (iii)肥胖原改变表观基因组并因此对未来未暴露的世代产生影响的可能性。我们目前关于致肥胖物毒性作用的大部分知识来自体外研究和动物模型，其中所有的混杂因素都得到了很好的控制，并且可以前瞻性地研究致肥剂暴露的影响。然而，在人类中，前瞻性研究很少见，大多数可用的流行病学数据来自回顾性研究 , 还应该强调的是，人类研究会受到需要解决的偏见和混杂因素的影响。例如，在特定人群（例如来自不育诊所的男性）中进行研究是很常见的，因此很难外推到一般人群 [ 71 ]。理想情况下，应进行基于人群的研究，并评估人体样本中不同致肥胖物的水平（例如，尿液中亲水性化合物，如 BPA，以及用于亲脂性物质的血液/血清，例如持久性有机污染物），以及睾丸功能的生物标志物。此类生物标志物可以通过使用组学技术和高通量筛选来揭示，以便更好地描述与肥胖原暴露相关的代谢途径。这种方法可能会为我们理解睾丸代谢途径以及如何在临床水平上操纵它们提供新的机会和进展。众所周知，暴露于多种 EDC 会导致代谢紊乱，其浓度在单独暴露时未观察到任何影响. 这种鸡尾酒效应仍然是未来需要解决的最大挑战之一。因此，为了有效评估与接触多种化学品相关的风险，迫切需要开发新的综合方法。这些方法必须将从暴露组学、临床和流行病学数据中收集的证据与从基础研究中获得的证据结合起来，包括计算机、体外、离体和体内模型。为了整合这些数据，对混合物使用 AOP 方法尤为重要。通过使用这种方法，可以更好地选择用于混合物风险评估的方法，也可以使用新方法来确定化学基团，从而了解如何在风险评估环境中利用它们，正如 Nelms 等人最近所建议的那样。。AOP 方法在尝试了解致肥胖物的慢性影响（包括它们的多代和跨代毒性）时也很有用。现在使用体内模型已经很好地确定祖先暴露于致肥物会导致后代的代谢（例如肥胖）和表观遗传改变 [ 76 , 77 , 78 ]。在子宫内暴露于乙烯菌核利后的第三代大鼠中也描述了生殖改变。F3 代（相当于曾孙）表现出睾丸生殖细胞凋亡增加和精子活力下降 。观察到的变化与 F3 代精子中 DNA 甲基化的变化有关. 最近，有人提出，由于祖先暴露于 EDC，疾病发病率的增加可能与后代表观基因组和转录组的跨代变化有关 [ 80 ]。然而，这种表观遗传跨代遗传发生的机制仍未完全了解，构成了巨大的挑战和重要的机遇。事实上，与特定污染物和特定疾病相关的表观遗传变化和模式的知识将允许识别表观遗传生物标志物特征，这些特征可用于评估患者的个体易感性，从而促进预防医学，正如 Skinner 及其合作者最近所建议的那样 [ 80 ]。

6。结论

新陈代谢和生殖功能之间的联系极易受到与内分泌系统相互作用的环境污染物的影响，如今，毫无疑问，我们的生活方式和周围环境起着至关重要的作用。自 2006 年肥胖原假说出现以来，人们做出了重大努力，以揭示低剂量暴露于肥胖原与男性不育之间的可能关联，最重要的是，以机械方式描述睾丸中的分子途径受此类暴露影响的新陈代谢。尽管迄今为止收集了证据，但仍有许多未知数，因此必须对该主题进行进一步研究。这种研究应该通过聚集来自不同领域的研究人员共同进行，因为只有基础科学家的密切合作，

Sousa ACA, Alves MG, Oliveira PF, Silva BM, Rato L. Male Infertility in the XXI Century: Are Obesogens to Blame? Int J Mol Sci. 2022 Mar 11;23(6):3046. doi: 10.3390/ijms23063046. PMID: 35328463; PMCID: PMC8948702.

肥胖与男性生育能力

在过去的几十年中，多项研究证明发达国家的男性生育率有所下降。尽管这种男性生殖健康趋势的病因学仍然存在争议，但由于其作为内分泌干扰物的作用，导致体重增加的环境化合物，即致肥胖物，被指定为贡献者。致肥胖因子通过代谢过程的不平衡促进脂肪形成，几乎无处不在。这些化合物很容易在脂肪含量高的组织中积累。致肥胖物改变男性生殖轴的功能，从而改变对精子发生至关重要的睾丸生理学和新陈代谢。这些受到严格调控的代谢途径的破坏会导致不良的生殖结果。尤其，通过雄性配子传递的表观遗传修饰，致肥剂的不利影响还可能促进后代代谢表现的紊乱。因此，揭示致肥胖物诱发毒性并最终导致表观遗传修饰的分子途径势在必行。否则，可能有利于对代谢疾病的跨代易感性。我们对致肥胖物对睾丸生理学的影响进行了最新概述，特别关注睾丸代谢。我们还讨论了致肥剂对男性生殖参数的影响以及对男性生育能力的后续影响。揭开致肥胖物诱发毒性并最终导致表观遗传修饰的分子途径势在必行。否则，可能有利于对代谢疾病的跨代易感性。我们对致肥胖物对睾丸生理学的影响进行了最新概述，特别关注睾丸代谢。我们还讨论了致肥剂对男性生殖参数的影响以及对男性生育能力的后续影响。揭开致肥胖物诱发毒性并最终导致表观遗传修饰的分子途径势在必行。否则，可能有利于对代谢疾病的跨代易感性。我们对致肥胖物对睾丸生理学的影响进行了最新概述，特别关注睾丸代谢。我们还讨论了致肥剂对男性生殖参数的影响以及对男性生育能力的后续影响。Cardoso AM, Alves MG, Mathur PP, Oliveira PF, Cavaco JE, Rato L. Obesogens and male fertility. Obes Rev. 2017 Jan;18(1):109-125. doi: 10.1111/obr.12469. Epub 2016 Oct 24. PMID: 27776203.

芳香化酶抑制剂治疗男性不育症的临床应用

背景： 不育症影响 15% 的男性，占所有不孕症病例的近一半。不育男性通常精子发生障碍，表现为无精子症或不同程度的弱精子症和少精子症。精子发生是一个复杂而协调的过程，受下丘脑-垂体-性腺 (HPG) 轴的精确调节。异常的激素分布，尤其是睾酮 (T) 和雌二醇 (E2) 之间的失衡，在男性不育症中起着至关重要的作用。在男性中，E2 主要由芳香酶转化 T 产生。从理论上讲，使用芳香酶抑制剂 (AI) 降低异常升高的 T:E2 比率可以恢复 T 和 E2 之间的平衡并优化 HPG 轴以支持精子发生。几十年来，AI 已被用于凭经验治疗男性不育症。但由于缺乏大规模随机对照研究和基础研究，AIs治疗男性不育症的疗效和安全性仍存在争议。因此，有必要对AIs在治疗男性不育症中应用的临床试验及相关基础研究进行总结。

目的和理由： 在这篇叙述性综述中，我们总结了人工智能在治疗男性不育症中的应用，包括涉及的药理机制、针对不同类型不育症患者的临床试验、影响治疗效果的因素和副作用。

检索方法： 使用 MEDLINE/PubMed 和 EMBASE 进行文献检索，重点是过去四十年中关于使用 AI 治疗男性不育症的出版物。搜索词包括 AI、男性不育、来曲唑、阿那曲唑、睾内酯、无精子症、少精子症、芳香酶多态性、肥胖和抗雌激素，以及各种组合。

结果： 临床研究表明，AI，尤其是非甾体来曲唑和阿那曲唑，可以显着抑制 E2 的产生及其对 HPG 轴的负反馈，从而增加 T 和 FSH 的产生，并改善不育男性的精液参数。大规模调查表明，肥胖可能导致可育和不育男性出现性腺功能减退症状，如精液质量下降和性功能减弱，这些症状可以通过 AIs 治疗得到改善。芳香化酶基因 CYP19A1 的多态性，包括单核苷酸多态性和四核苷酸 TTTA 重复多态性 (TTTAn)，也会影响激素谱、精液质量和 AI 在男性低促性腺激素性腺功能减退症和不育症中的治疗效果。人工智能治疗男性不育症的副作用多种多样，

更广泛的影响： 几十年来，人工智能在治疗男性不育症中的应用一直是标签外和经验性的。这篇叙述性综述总结了 AI 的目标患者、剂量、治疗持续时间和副作用。还总结了可能影响 AIs 治疗效果的 CYP19A1 多态性，但对 AIs 作用机制的全面了解需要进一步研究。

Yang C, Li P, Li Z. Clinical application of aromatase inhibitors to treat male infertility. Hum Reprod Update. 2021 Dec 21;28(1):30-50. doi: 10.1093/humupd/dmab036. PMID: 34871401.

WHO《精液》加工手册从第一版（1980年）到第六版（2021年）的演变

正如所有版本的WHO 人类精液检查和处理实验室手册中明确指出的那样，该手册的目标是满足对精液分析程序标准化日益增长的需求。随着男科和生殖医学的不断进步以及用于治疗不孕症的先进辅助生殖技术的出现，该手册不断更新以满足对新的、基于证据的、经过验证的测试的需求，不仅可以测量精液和精子变量，还可以还提供精子的功能评估。世卫组织手册第六版于 2021 年推出，可从世卫组织网站免费下载，希望得到广泛接受和利用，作为评估疾病所需实验室程序的最新循证信息的重要来源男性生殖功能和健康。

世界卫生组织 (WHO)人类精液检验和处理实验室手册于 1980 年首次出版，以规范人类精液检验程序。这份世界卫生组织“精液”手册经历了五次修订（图。1) 并已被翻译成多种语言，以响应全球对男科学和生殖医学日益增长的需求，并使人类精液检查程序标准化。WHO 手册提供了精液分析的标准实验室方法，临床和参考实验室广泛使用这些方法来了解男性的生殖功能、诊断和计划不育夫妇的治疗、评估男性避孕方法以及大规模人口研究和研究活动，例如病毒、环境和其他毒物对男性生殖功能的影响。

1976 年至 1977 年间，WHO 男性生育调节方法工作组（由西雅图华盛顿大学医学博士 CA Paulsen 和工作组负责人 MRR Prasad 博士领导）认识到标准化精液分析以提高结果质量，允许跨实验室交换和组合数据。在巴塞罗那、日内瓦、柏林和香港举行了一系列磋商，以制定精液分析实验室手册。从第一版到当前（第六版），这些磋商/工作组是与 HRP 内的另外两个关于男性不育症的诊断和治疗以及用于生育调节的阴道和宫颈装置的 WHO 工作组合作进行的。各 HRP 主任和科学家的支持对于手册的开发和出版至关重要。第一版，称为人类精液和精液-宫颈粘液相互作用检查实验室手册，是基于与来自亚洲、澳大利亚、欧洲、北美和南美的 33 名参与者的磋商。该手册的重点是精液分析，作为研究成人睾丸生理病理功能和确定不育夫妇男性生育能力状态的第一个实验室测试，以及在男性生育调节期间和之后监测精子发生。第一版的主要目标是提供标准化、精确、可重现、灵敏和经过验证的精液分析实验室程序。该手册只有 43 页，其中包含精液样本采集、初步检查以及精子活力评估、浓度、形态（包括显示正常和异常精子的平板）和活力的章节。它包括一个附录，其中包含人类精子的形态学分类和巴氏染色，以及精液分析报告表格的标准化示例。它还包括一个关于精子-宫颈粘液相互作用作为精子功能替代物的部分，使用体外（毛细管试验）和体内（性交后试验）试验评估精子对宫颈粘液的渗透（1 ) (表格1).

WHO人类精液检查和处理实验室手册经历了五次修订（表格1) 以满足实验室进行精液分析的需要。该手册每 8 到 10 年进行一次持续改进/更新，以将用于研究和临床意义验证的新测试引入实践。本实验室手册的目标保持不变。它专为使用精液分析来了解男性生殖功能和功能障碍、诊断和计划不育夫妇的治疗、评估男性避孕后的精子产量和其他变量以及进行流行病学和其他研究的所有人而设计。其他，潜在的环境污染物和其他对男性生殖功能有毒的物质。

Wang C, Mbizvo M, Festin MP, Björndahl L, Toskin I; other Editorial Board Members of the WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. Evolution of the WHO "Semen" processing manual from the first (1980) to the sixth edition (2021). Fertil Steril. 2022 Feb;117(2):237-245. doi: 10.1016/j.fertnstert.2021.11.037. Epub 2022 Jan 5. PMID: 34996596; PMCID: PMC8842884

精液分析的过去、现在和未来

不孕症影响了大约 15% 的夫妇，其中男性因素占一半。随着时间的推移，美国体外受精周期的数量持续增加，目前美国体外受精受孕占所有出生的近 2% ( 1 )。此外，随着生育率下降和生育年龄的增加，对不孕不育服务的需求可能会继续增加。目前，美国生殖医学协会指南要求对不育夫妇的双方成员进行评估。对于男性，评估包括精液分析以评估射精量以及精子的浓度、活力和形态（2). 精液分析的使用一直存在争议，但它提供了有关男性睾丸功能的宝贵信息，并且与生育能力有关。此外，男性的精液质量也与以后的健康有关，包括肿瘤、心血管和死亡风险 ( 3 )。此外，美国食品和药物协会发布了关于使用精液质量作为衡量可能对性腺功能产生不利影响的药物产品中睾丸毒性的指南。

然而，精液分析并不是衡量生殖潜力的完美方法。精子数量高的男人可以成为不育夫妇的一部分，就像精子数量“低”的男人可以通过独立受孕成为父亲一样 ( 4 )。精液分析的另一个令人困惑的方面是已知存在于个体内部和个体之间的变异性。报告已经证明在连续分析中同一男性的精液体积、浓度、活力和形态存在差异（增加和减少），但没有明确的变化病因 ( 5 )。此外，研究还表明，不同地理人群的精液质量存在差异，这表明文化、环境或遗传因素影响精液质量。

然而，导致精液质量变化的另一个因素与实验室技术有关。由于安东尼·范·列文虎克 (Antonie van Leeuwenhoek) 于 1677 年首次观察到精子，科学家们一直在不断迭代技术，以正确量化和分级射精中精子的数量和质量。计数室已被修改。此外，应对精子活力的策略（它可以进出然后回到给定的微观领域）已经被设计出来。基于这些迭代，已经开发出最佳实践，世界卫生组织 (WHO) 于 1980 年开始发布关于精液分析性能的指南。尽管有这些标准（在全球范围内免费提供并翻译成多种语言），所有实验室不符合此类标准。因此，已知会发生实验室变异，这可能导致实验室之间出现几个数量级的变异。WHO 已尝试确定采用障碍，制定允许纳入标准的策略，并制定正式标准以帮助建立精液分析的质量控制。

正如所讨论的，尽管精液分析具有预后前景，但许多研究表明生育力测量存在局限性。因此，除了精液分析的核心指标（即体积、浓度、活力和形态）外，研究人员还开发了其他精液分析方法，以提供有关男性生殖潜能的更多信息。精子DNA 片段化、计算机辅助精液分析、精子形态计量学、精子非整倍体、精子表观遗传图谱和精子RNA 分析是一些被描述为更好地为不育男性提供咨询的技术。

除了提供有关精液分析性能的指导外，WHO 精液手册还通过提供 2 条关键信息为临床医生提供解释帮助：什么是平均精液参数以及什么是适合妊娠的精液参数。截止水平的技术也随着时间的推移而发展，并且在地理上得到扩展以允许在全球范围内具有更高的普遍性。作为一个不断迭代的过程，WHO 大约每十年发布一次包含新标准、技术和数据的更新手册，以指导临床医生、科学家和患者进行精液分析的实践和解释。本系列中的文章旨在通过深入了解手册的历史、精液分析某些原则背后的基本原理、对已纳入的新技术的更深入研究，提供来自编写手册的专家小组的更多背景信息，以及专家组认为未来可能适用于测试和男性生殖领域的内容。

Eisenberg ML. The past, present, and future of the semen analysis. Fertil Steril. 2022 Feb;117(2):235-236. doi: 10.1016/j.fertnstert.2021.11.031. Epub 2022 Jan 2. PMID: 34986983.

精子中的 DNA 片段化：历史回顾

十多年来，人们对精子 DNA 片段化进行了广泛研究。在 1940 年代，发现了稳定 DNA 的精子蛋白复合物的独特性。在五六十年代，研究人员研究了不稳定染色质结构与生育力低下之间的关系。在七十年代，人们研究了诱导的 DNA 损伤的影响。在 1980 年代，引入了与不育相关的精子 DNA 片段化的概念以及第一个 DNA 片段化测试：精子染色质结构分析 (SCSA)。90 年代引入了末端脱氧核苷酸转移酶缺口末端标记 (TUNEL) 测试以及其他测试。精子中的 DNA 片段化与流产之间的关联已得到广泛研究，这刺激了对这些患者的治疗工具的需求。这引起了人们对 DNA 损伤病因学的兴趣增加。本十年在这一研究领域内继续进行。最近淹没的一些更新颖的方法是使用增加的 DNA 碎片和透明质酸 (HA) 结合技术对细胞进行分类。这些测试的临床价值仍有待阐明。尽管在该领域进行了半个世纪的研究，但这种分析并未常规应用于生育诊所。根本原因是多方面的。方法的丰富阻碍了对临床显着阈值的需求。最有前途的方法之一于 2005 年商业化，并保留给较大的许可实验室。无数关于使用不同分析方法分析 DNA 碎片的研究的评论和荟萃分析，不同的临床人工生殖治疗 (ART)、成功的 ART 结果和小患者队列的不同定义已经发表。尽管精子中的 DNA 片段化领域与生育诊所高度相关，但仍然需要进一步研究，重点是方法的标准化和临床实施。

父亲对受精和健康后代发育的贡献至关重要。有报道称，随着父亲年龄的增长，后代患精神分裂症或自闭症的风险会增加，而精子 DNA 水平升高的父亲的后代患癌症的风险也会增加因吸烟而破碎。此外，一些自发性显性遗传病、癫痫和一些出生缺陷与父亲的贡献有关). 在许多研究中，已经报道了精子中 DNA 片段化增加与生育力低下之间的关联。对可育和不育男性的比较研究表明，不育组的 DNA 碎片数量明显更高。异常染色质包装在接受 ART 治疗的正常精子症男性中比在生育男性中更容易复发. 如果男性精子中的 DNA 碎片增加，则怀孕时间 (TTP) 延长，并且观察到伴侣体内受精成功率显着降低. 在寻求生育治疗时，似乎精子 DNA 片段化在计划治疗过程时至关重要。一项研究包括 131 对寻求通过宫腔内人工授精 (IUI) 进行生育治疗的夫妇。23 名男性患者的 SCSA 定义的 DNA 碎片数量增加，其伴侣的怀孕率为 4%。后来的一项包括 387 个周期的研究表明，如果 DNA 片段化水平超过 30%，怀孕率将降至 3%. 在一项包含 48 对夫妇的小型丹麦研究中，未观察到夫妇怀孕，其中男性 DNA 片段化超过 27%。DNA 片段化可能会影响体外受精 (IVF) 后的受精率。DNA 碎片数量增加与胞浆内单精子注射 (ICSI) 之间没有明确关联。然而，DNA 片段化可能会影响临床妊娠率 。

Rex AS, Aagaard J, Fedder J. DNA fragmentation in spermatozoa: a historical review. Andrology. 2017 Jul;5(4):622-630. doi: 10.1111/andr.12381. PMID: 28718529; PMCID: PMC5601286.

微流控芯片作为精子选择方法可提高受精失败夫妇的受精率

目的： 精子质量在成功受精和怀孕中起着至关重要的作用。尽管精液参数正常但受精失败（完全失败或受精率低）的患者是一个具有挑战性的群体，其精子无法通过胞浆内单精子注射 (ICSI) 技术使卵母细胞受精。微流体技术作为一种正确分选精子的新方法而被提供。

方法： 本研究旨在评估通过微流控精子分选（MSS）芯片选择的精子中的精子参数、DNA 片段化指数（DFI）、磷脂酶 C zeta 1（PLCZ1）的表达和转运核蛋白 1（TNP1）mRNA 与常规精子相比ICSI 后受精失败患者的密度梯度离心技术。随后测定受精率和胚胎质量。

结果： 在受精失败组和对照组中，MSS 芯片选择的精子的正常形态和总活力显着更高，DFI 显着更低。RT-PCR 结果表明，与 DGC 方法相比，MSS 芯片选择的两组精子中 PLCZ1 和 TNP1 基因的表达显着增加。此外，通过MSS芯片选择的精子，受精率提高，胚胎质量提高。

结论： 目前的研究结果表明，通过微流体方法对精子进行分选可提高 ICSI 后受精结果不佳的患者的受精率。

Mirsanei JS, Sheibak N, Zandieh Z, Mehdizadeh M, Aflatoonian R, Tabatabaei M, Mousavi AS, Amjadi F. Microfluidic chips as a method for sperm selection improve fertilization rate in couples with fertilization failure. Arch Gynecol Obstet. 2022 Sep;306(3):901-910. doi: 10.1007/s00404-022-06618-w. Epub 2022 Jun 2. PMID: 35650258.

对已验证的人类男性不育单基因原因的系统评价：2020 年更新和对新兴基因与疾病关系的讨论

背景： 人类男性不育症具有显着的遗传因素，包括公认的诊断，例如克氏综合征、Y 染色体微缺失和单基因原因。现在，大约 4% 的不育男性被诊断为遗传原因，但大多数 (60-70%) 仍未得到明确诊断，并被归类为不明原因。这在很大程度上可能是由于该领域采用下一代测序 (NGS) 技术的延迟，以及该领域领导者没有明确说明什么构成了人类男性不育症的有效原因（当前论文旨在解决这个）。幸运的是，男性不育症 NGS 研究的数量显着增加。这些揭示了大量新的基因-疾病关系 (GDR)，其中每一个都需要严格的评估来验证基因型-表型关联的强度。为了明确评估这些 GDR 中哪些具有临床相关性，国际男性不育基因组学联合会 (IMIGC) 已确定需要对已知男性不育基因进行系统审查和全面概述，并对报告的 GDR 证据进行评估。

目的和理由： 2019 年，发表了第一个关于男性不育单基因原因的标准化临床有效性评估。在这里，我们提供了随后 1.5 年的全面更新，利用 IMIGC 的联合专业知识系统地评估所有可用证据（截至 2020 年 7 月 1 日），以了解影响孤立性或综合征性男性不育、内分泌失调或生殖系统异常的单基因原因男性性器官。此外，我们系统地评估了所有先前报告的男性不育可能的单基因原因的证据，使用的框架旨在对疾病基因进行更适当的临床解释。

搜索方法： 我们根据 PRISMA 指南对 2020 年 7 月 1 日之前的英文出版物进行了文献检索，使用与“男性不育”相关的搜索词结合 PubMed 中的“遗传学”一词。接下来，使用既定的标准化评分方法评估支持所选基因的所有证据的质量和范围。我们根据基因表达、体外突变细胞和体内动物模型表型评估了实验质量、患者表型评估和功能证据。最终评分用于确定每个 GDR 的临床有效性，分为以下五个类别：无证据、有限、中等、强或明确。

结果： 本次审查的主要结果是对所有已知的人类男性不育单基因原因的 GDR 及其临床有效性的概述。我们确定了总共 120 个基因，这些基因与 104 种不育表型有中度、强烈或明确相关。

更广泛的影响： 我们的系统回顾整理了所有当前可用的证据，以揭示 GDR 在男性不育症中的作用。现有的男性不育病例基因检测指南是基于 25 年前发表的研究，而更新早就应该进行了。确定了 104 个高概率“人类男性不育基因”，比 2019 年确定的数量增加了 33%。当前审查中产生的见解将为更新现有指南提供动力，将为新的循证遗传学提供信息诊所中使用的测试策略，并将找出我们对男性不育遗传学知识的差距。我们讨论了与基因发现相关研究的相关国际指南，并为男性不育领域提供了具体建议。根据我们的发现，

图 3。在器官/细胞水平上与男性不育表型相关的所有基因概览。

决定性基因标记为红色，强标记为橙色，中等标记为黄色。器官从上到下：大脑、肾上腺（和肾脏）、睾丸和带有输精管的附睾。左下：精子使被卵丘细胞包围的卵母细胞受精。右图：曲细精管横截面。Leydig 细胞（蓝色）、Sertoli 细胞（紫色）、基底膜（粉色）、精原细胞（绿色）、精母细胞（棕色）和精子细胞（粉色和橙色）。** 表示FANCM和TEX14的生殖细胞阻滞基因。当基因与特定器官没有明确关联时，它们被归类为不清楚。

Houston BJ, Riera-Escamilla A, Wyrwoll MJ, Salas-Huetos A, Xavier MJ, Nagirnaja L, Friedrich C, Conrad DF, Aston KI, Krausz C, Tüttelmann F, O'Bryan MK, Veltman JA, Oud MS. A systematic review of the validated monogenic causes of human male infertility: 2020 update and a discussion of emerging gene-disease relationships. Hum Reprod Update. 2021 Dec 21;28(1):15-29. doi: 10.1093/humupd/dmab030. PMID: 34498060; PMCID: PMC8730311.