全自动微量元素检测仪影响男性生育能力的微量元素

【​公司】山东国康
【​标题】《全自动微量元素检测仪影响男性生育能力的微量元素》
【摘要​】 锌是维持机体生长发育必需的微量元素之一，锌代谢障碍可引起各种疾病，如生长发育停顿、生殖器官发育不良、第二性征不出现，甚至出现侏儒症，并可引起垂体分泌促性腺激素功能减退，性腺功能衰退，精子数目减少。在青春期前缺乏锌，可产生一系列全身症状及包括生殖器官在内的发育障碍，甚至发生不育症。
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影响男性生育能力的微量元素主要有以下几种

一、锌（Zn）

        锌是维持机体生长发育必需的微量元素之一，锌代谢障碍可引起各种疾病，如生长发育停顿、生殖器官发育不良、第二性征不出现，甚至出现侏儒症，并可引起垂体分泌促性腺激素功能减退，性腺功能衰退，精子数目减少。在青春期前缺乏锌，可产生一系列全身症状及包括生殖器官在内的发育障碍，甚至发生不育症。

        精液中锌主要来自前列腺分泌液（它对精子正常功能与受孕起重要作用），测定精液中锌的含量，有助于间接剖析生育力的强弱。精液中低锌可导致少精、死精等（精子计数＜2 000万/ml，死亡精子数＞45%），国外文献报道精液中锌含量正常值不低于2 298. 3μmol/L。Eliasson等认为精液中锌的“正常”值为1 377. 0～3 825. 0μmol/L，低于765. 0μmol/L为严重缺锌。德国的Behne等研究认为精液含锌低于132μg/g可视为不育症。我国报道的正常生育男性精液中锌含量在443. 7～13 005. 0μoml/ L。国内外有正常生育能力男性精液中锌含量参考值，其波动范围是比较大的，大多数数值也是比较大的，数值多在1 989. 0～2 754. 0μmol/L，出现过低或过高的数值是由于个体差异所引起的（表3-1）。

表3-1　正常生育男性精（浆）液中锌含量参考值（μmol/L）

（续　表）

        研究认为不育症的369例中，精浆中锌含量低于正常值（1 989. 0～2 601. 0μmol/L）的占总例数的63. 98%，在正常值或接近正常值的占16. 81%，高于正常值的占19. 12%。这不仅与患者的生活环境与条件有关，还涉及人的整体代谢和功能。因此，分析不育因素时，不能单看锌含量一个指标，还要对其他元素如镁等及其他生化、体征指标进行综合分析。根据许多实验和推测，其作用机制可归纳以下几种可能。

1.锌与精液质量有关，能影响精子的代谢，锌含量与精子活动度、密度成正比关系。Pandy研究证明，锌与精子形成及其活力有关。Aonuma研究证实，精子活力与精蛋白结合率有关，如精蛋白95%以上与锌结合，精子就有足够动力穿过透明区而使卵子受精。许多不育症者经锌治疗后，精子活动度及密度可成倍增加，同时可恢复生育能力。

2.锌可影响性腺的发育。脑部含锌量较高，锌可能主要通过脑垂体再间接影响到性腺。如果锌缺乏时，脑垂体功能受到影响，促性腺激素分泌减少，使性腺发育不良；或性腺的生殖和内分泌功能发生障碍。

3.锌参与很多酶的组成或是很多酶的辅因子，因此，缺锌时可影响到很多酶的活性，当然就会影响到男性生殖系统及精子产生过程中一系列酶的活性，进而影响生殖、内分泌功能。Baccetti等认为精子中的锌不是主要与酶结合，而是结合于精子结构中的蛋白质上。锌主要与精子尾部外层致密纤维有关，它主要大量的结合于富含半胱氨酸蛋白质上的巯基（- SH）上。锌可延缓精子膜的脂质氧化，维持胞膜结构的稳定性和通透性，利于精子生存及活力的维持。

4.近年来研究表明，锌主要影响睾丸间质细胞功能。锌对精子的作用表现为：①精子在射出过程中吸收精浆内的锌与胞核染色质的巯基结合，可使染色质免于过早解聚，而有利于受精。②锌可延缓细胞膜的脂质氧化，以维持细胞结构稳定性和生理通透性，从而使精子有良好的活动力。③锌及其氧化物抑制精子的酵解和氧化过程，从而使精子活动下降。

二、铜（Cu）

        铜在人体中是必需微量元素，在生理情况下对维持每个器官的正常活动有其重要功能。它可参与细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、酪氨酸酶、赖氨酰氧化酶等的构成，在细胞代谢、氧化还原、自由基的消除、弹性蛋白的合成，色素的形成、组织及动脉的弹性、免疫功能等方面均有重要作用。

        尽管其机制尚未完全阐明，但铜对生育功能的影响，人们已有所了解，并且已做了许多探讨性工作。20世纪50年代初，White实验证明铜能影响精子运动。到了20世纪60年代末Zipper成功地将金属铜置于家兔子宫致不孕后，引起众多学者的注意并对铜及其离子对精子的影响作了研究。现在国内外所应用的避孕环就是利用这一原理将铜环置于子宫内而达到避孕的目的。铜能抗生育而应用于计划生育，是应用其局部铜的浓度较高而影响精子的运动能力，当然，也不排除因精液中铜浓度高而影响男性生育能力的可能性。但一般情况下都是由于铜缺乏，使依赖铜的各种生理功能紊乱，而导致精液、精子质量下降引起不育症。实验研究表明，按着精子活动度将精液标本分成两组，铜含量平均值有明显差异，精浆中铜浓度高，精子活动度较差，铜含量低，精子活动度较好。可见精子活动度对精浆中铜是十分敏感的。

        铜是怎样干扰男性生育能力的呢？当缺铜时可能影响精子的产生，但当铜浓度增高（有报道浓度在21. 7μmol/L）时，又可使精子制动。Oster认为，铜及其离子可以抑制某些含巯基的酶，如乳酶脱氢酶（LDH）、琥珀酸脱氢酶（SDH）均含有巯基，它们分布于线粒体内，为精子糖分解代谢所必需。这两种酶受铜的抑制后（LDH对铜的作用较SDH敏感），是精子能量代谢的主要途径---糖酵解受阻，能源枯竭，从而导致精子活动力降低甚至完全丧失（表3-2，表3-3）。

表3-2　正常生育男性精（浆）液中铜含量参考值（μmol/L）

表3-3　男子不育症患者精（浆）液中铜含量参考值（μmol/L）

（续　表）

三、锰（Mn）

        锰是维持人和动物性功能必需的微量元素，缺锰时，动物生殖功能即发生障碍，导致睾丸变性，精子减少，细精管退行性变，甚至失去交配能力，也可发生性欲减退，性周期紊乱及不育症。

        锰在正常精液中含量一般比较低，但在不育症患者精液中含量降低更明显，有关资料报道，正常生育力男性精液中锰的浓度为（3 803. 8±5 842. 2）nmol/L，而不育症患者精液中锰含量为（1 183. 0±1 055. 6）nmol/L，前者为后者的3倍多。动物实验也表明，缺锰可使精子成熟后期受阻，致使精子数量减少而造成不育。不育症精液中锰含量明显降低说明锰涉及的不仅是精子数量减少，而还涉及到精子的活力等。关于正常生育男子及不育症患者精（浆）液中锰含量，见表3-4和表3-5。

表3-4　正常生育男子精（浆）液中锰的含量参考值（nmol/L）

表3-5　男子不育症患者精（浆）液中锰含量参考值（nmol/L）

四、铁（Fe）

        铁与精液中精子密度有明显的关系，精浆中铁含量高时，精子密度较高，反之，则精子密度较低。这说明，铁可能是精子发育中的一个重要的微量元素。研究表明，不育症精液中铁的含量较对照组低，而且精液铁含量与精液锌含量呈正相关。研究表明，用葡萄糖酸治疗不育症，结果精液中锌、铁含量都明显升高，精子计数提高者占62. 9%，存活率增加者占61. 3%，妊娠率可达24. 19%，性功能改善率达81. 8%。此外，精液液化不全与铁浓度升高有关，这说明铁对男性生育能力起着重要的影响。

五、硒（Se）

        硒元素对生殖功能的影响已得到重视，Bleau等研究证实了人类精液的硒含量及其与男性不育症的关系，发现精液中硒的含量与精子密度呈正相关，认为正常男性精浆中含硒量为0. 15～0. 88μmol/L。如同前述各微量元素一样，其正常值的确立是比较困难的，因为影响因素甚多。硒在精（浆）液中参考值及不育症患者精（浆）液中硒含量，见表3-6和表3-7。

表3-6　正常生育男性精（浆）液中硒含量参考值（μmol/L）

表3-7　男性不育症患者精（浆）液中硒含量参考值（μmol/L）

        精液中大部分硒来自于前列腺和精囊。已有报道说明，人类低妊娠率与低硒有关。有关文献报道认为精浆硒含量与精子数量密切相关，而与精子活动率无关。精液中硒含量与锌和铷含量有关。

        硒是怎样影响男性生育功能的呢？硒是精浆中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）重要成分之一，又是精子膜的组成成分，可防止膜上的脂质氧化，对胞膜及线粒体有保护作用。若生物膜受到损害，则影响去氧核糖核酸复制及核糖核酸转录，从而影响蛋白质、黏多糖及酶的合成。硒与精子生成有关，缺硒时则精子生成不良。此外，硒对某些影响生育功能的重金属毒性有拮抗作用，如镉（Cd）可引起睾丸坏死，而硒则可与镉形成复合物（Cd-Se），对镉起到解毒作用。

六、铷（Rb）

        几乎所有的铷存在于精浆中，从生理上讲，该元素类似于钾，而且两元素在代谢过程中可以互换。铷在精浆和精液中的水平取决于钾在这两种液体中的含量水平。有关文献报道，正常生育男性精液中铷含量平均值为0. 016μmol/kg（范围是0. 008～0. 03μmol/kg）；不育症男性患者精液中铷含量为0. 015μmol/kg（范围是0. 005～0. 03μmol/kg）。

七、氟（F）

        氟是人体必需微量元素之一，人体中氟的含量过多或过少均可引起疾病。我国氟污染比较严重，威胁着全国近10个省的7 600万农村和城镇居民的健康。氟中毒不仅可以引起牙齿氟斑、缺损、甲脱落、氟骨症（全身关节疼痛、弯腰驼背或瘫痪），而且还可引起男性不育症。高氟地区（饮水中氟含量2mg/L以上），男性不育率为6. 32%（40/633），非高氟区为3. 77%（17/451）。高氟区不育男性精液中精子密度、精子畸形和精子自毙率分别为（220± 180）×109/L、17%和46.55%；非高氟区分别为（490±320）× 109/L、11%和24%。高氟地区男性不育症表现为性欲低下、手淫、遗精、早泄和阳萎。高氟时去氧核糖核酸产生永久性损害，破坏睾丸中性染色体，使之畸变，时间愈久畸变愈重。高氟区男性不育率的相对危险度为非高氟区的1. 83倍，绝对危险度也比非高氟区高2. 98%。人体微量元素检测仪

八、其他元素（宏量元素）

        以上谈了几种较为重要的微量元素对男性生育功能的影响，其他元素（宏量元素）如钙、镁、磷、钠、钾等对男性生育功能也有重要的影响。在精液中，Ca与Zn、Mg、Cu等有密切的关系，精液中钙浓度高、低均可影响精子活力，因为它可影响精子的c AMP代谢，而且对精子鞭毛的轴丝有直接作用。在一定范围内，精液中钙含量增高，有利于精子的活动。

        镁在精液中的含量较为丰富，与男性生育能力之间有密切关系，已列入精液分析指标。镁含量与精液中精子密度和活动力有正相关关系。镁与锌相关，它能影响睾丸曲精管界膜细胞和生精细胞的结构和功能，因而可影响精子的生成。

        镁可参与精子膜上一些转运泵的活动。对于各种炎症引起的不育症，精液中镁的含量明显降低。由于镁含量减少引起炎症与蛋白合成中断，能被它激活的酶活性下降。无精子或配偶流产，其精液中镁的含量均降低。

        其他还有一些毒性元素如铅、镉、砷、汞、镍、锂及铝、钼等均可影响生育功能。
 

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