【摘要】:近年來(lái),非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)發(fā)病率逐年升高,帶來(lái)的健康危害也越來(lái)越嚴(yán)重,已成為當(dāng)今全球性的社會(huì)和醫(yī)學(xué)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外眾多研究表明,NAFLD可以對(duì)除肝臟以外的系統(tǒng),如腎臟、甲狀腺和心血管系統(tǒng)等產(chǎn)生影響,學(xué)者的既往研究主要集中于NAFLD與糖尿病、心臟病及慢性腎病之間的關(guān)聯(lián)及其相互作用機(jī)制,而對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)影響的研究涉及不多。最新研究表明NAFLD容易導(dǎo)致性激素代謝紊亂,而性激素水平與生殖功能密切相關(guān),但NAFLD是否影響生殖功能尚不得而知。因此,本研究重點(diǎn)探討NAFLD對(duì)男性生殖功能的影響及其潛在機(jī)制具有重要的臨床意義。 本研究第一部分采用現(xiàn)況調(diào)查的方法,以重慶市成年男性為研究對(duì)象,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和B超篩選出NAFLD人群,,檢測(cè)其性激素水平和精子質(zhì)量,評(píng)估NAFLD患者的生殖健康狀況。第二部分建立NAFLD雄性SD大鼠模型,檢測(cè)血清和睪丸中睪酮含量及精子質(zhì)量,并觀察睪丸組織形態(tài)學(xué)改變、生殖細(xì)胞分化、凋亡情況及雄鼠生育能力。第三部分選取睪酮合成關(guān)鍵酶基因信號(hào)通路為研究靶點(diǎn),檢測(cè)StAR、P450scc、P45017α及AC-cAMP-PKA通路相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)差異,初步探討NAFLD影響生殖功能的可能機(jī)制。本研究將為臨床采取科學(xué)、合理、有效的干預(yù)措施提供一定的理論依據(jù)。 研究?jī)?nèi)容: 第一部分非酒精性脂肪性肝病男性患者生殖健康的流行病學(xué)調(diào)查 1.現(xiàn)況調(diào)查:本研究以重慶市城區(qū)為研究現(xiàn)場(chǎng),隨機(jī)選取渝中區(qū)、江北區(qū)和涪陵區(qū)社區(qū)513名成年男性為研究對(duì)象,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查收集人口學(xué)資料、生育情況、生活習(xí)慣和既往史等信息,并由大坪醫(yī)院消化內(nèi)科高資歷主治醫(yī)師對(duì)研究對(duì)象行男科體格檢查。所有研究對(duì)象均完成腹部彩色超聲檢查,根據(jù)2006年NAFLD診療指南中的B超診斷標(biāo)準(zhǔn),將研究人群分為對(duì)照組、NAFLD組和NASH組。 2.生物標(biāo)本采集分析:2013年6月抽取每名研究對(duì)象靜脈血10ml,檢測(cè)血常規(guī)、肝腎功、生化和血脂等,其中性激素檢測(cè)指標(biāo)包括睪酮、雌激素(E2)、卵泡刺激素(FSH)、促黃體素(LH)、性激素結(jié)合球蛋白(SHBG)和抑制素B (INB);同時(shí)收集精液和尿液,進(jìn)行精子質(zhì)量分析和尿常規(guī)檢查,其中精子質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)包括液化時(shí)間、體積、PH值、精子密度、精子活性和精子形態(tài)學(xué),上述檢測(cè)均由大坪醫(yī)院檢驗(yàn)科統(tǒng)一完成。 第二部分非酒精性脂肪性肝病對(duì)雄性SD大鼠生殖功能的影響 1.動(dòng)物模型:5周齡SPF級(jí)雄性SD大鼠60只,隨機(jī)分為3組(每組20只),即對(duì)照組(正常飲食12周)、NAFLD組(高脂飲食12周)和N-3治療組(高脂飲食12周,第9周開(kāi)始N-3治療)。12周后,各組隨機(jī)選取大鼠10只處死,行各項(xiàng)指標(biāo)的取材和檢測(cè),每組剩余的10只雄鼠與雌性大鼠合籠1周(1:2),記錄雌鼠妊娠情況,于妊娠第20d處死一半雌鼠,記錄吸收胎、死胎和活胎數(shù),剩余雌鼠自然分娩,觀察F1代仔鼠1周的生長(zhǎng)發(fā)育情況。 2.生殖指標(biāo)的檢測(cè):檢測(cè)大鼠血清性激素和睪丸中睪酮水平,采集一側(cè)附睪尾精子分析精子密度、精子活性和精子形態(tài)學(xué)的改變,并觀察睪丸組織形態(tài)學(xué)、生殖細(xì)胞分化和間質(zhì)細(xì)胞數(shù)量等指標(biāo),最后通過(guò)交配實(shí)驗(yàn)觀察大鼠的F1代仔鼠生長(zhǎng)發(fā)育情況。 第三部分非酒精性脂肪性肝病對(duì)雄性生殖損傷的機(jī)制探討 分別提取大鼠睪丸組織中的RNA和總蛋白。運(yùn)用半定量RT-PCR法和Western blot法檢測(cè)睪酮合成通路中StAR、P450scc和P45017α等基因和蛋白的表達(dá)差異,并采用ELISA方法檢測(cè)AC活性和cAMP含量。 研究結(jié)果: 第一部分非酒精性脂肪性肝病男性患者生殖健康的流行學(xué)調(diào)查 1.人群特征:共招募513名志愿者,最終285名研究對(duì)象(55.6%)完成了整個(gè)研究的調(diào)查步驟,其中對(duì)照組103人,NAFLD組97人,NASH組85人。三組人群年齡、學(xué)歷、職業(yè)、婚姻狀況、收入水平、BMI、吸煙和飲酒等基本特征無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。NAFLD組和NASH組中WBC、RBC、HGB、HCT、TBIL、AST、ALT、GGT、CHOL、TG、CREA和URIC均顯著高于對(duì)照組,其他指標(biāo)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 2.性激素水平:與對(duì)照組相比,在NASH組中,睪酮、LH和SHBG顯著下降,而FSH明顯升高;在NAFLD組中SHBG水平同樣低于對(duì)照組,而FSH水平也高于對(duì)照組(P0.05),其他指標(biāo)均無(wú)顯著性差異;NASH組與NAFLD組相比,LH和SHBG水平下降更為明顯。 3.精子質(zhì)量分析:NAFLD成年男性精子常規(guī)參數(shù)的均值:精液量,2.9mL;精子密度,65.3×106/mL;精子數(shù),124.8×106;a級(jí)精子%,33.8%;(a+b)級(jí)精子%,53.1%;正常形態(tài)精子百分比,27.9%。其中精子密度、精子計(jì)數(shù)和精子活性均顯著低于對(duì)照組,其他指標(biāo)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 4.多因素分析:禁欲時(shí)間和NAFLD是精子參數(shù)的影響因素,隨著禁欲時(shí)間的延長(zhǎng),精液體積、精子密度和精子數(shù)有明顯上升;隨著肝臟脂肪含量的增加,精子密度、精子數(shù)和精子活性顯著降低。年齡、BMI、吸煙和飲酒對(duì)重慶市社區(qū)成年男性的精子參數(shù)無(wú)顯著影響。 第二部分非酒精性脂肪性肝病對(duì)雄性SD大鼠生殖功能的影響 1. NAFLD大鼠模型:NAFLD組大鼠外觀明顯肥胖,體重增加,肝臟顯著增大,HE和油紅O染色見(jiàn)大量脂滴沉積,隨造模時(shí)間延長(zhǎng),脂肪變程度逐漸加重,血清TC、TG、ALT在NAFLD組亦顯著升高。 2.激素水平和睪丸形態(tài)學(xué):NAFLD組中血清睪酮、SHBG、LH和IGF-1水平顯著低于對(duì)照組,且睪丸中合成睪酮也明顯減少。NAFLD組中睪丸、附睪和前列腺等性腺器官臟器系數(shù)明顯降低,睪丸中曲細(xì)精管細(xì)胞層數(shù)減少,生精細(xì)胞出現(xiàn)大量脂滴,空泡化、細(xì)胞間隙增大,部分細(xì)胞從基膜脫落。 3.精子質(zhì)量分析:NAFLD組中精子數(shù)目和(a+b)級(jí)的精子所占百分比減少,而精子的畸形率無(wú)明顯變化。流式檢測(cè)發(fā)現(xiàn),成熟的精子細(xì)胞減少,初級(jí)精母細(xì)胞減少,減數(shù)分裂減慢,NAFLD可能對(duì)精子細(xì)胞的早期分化產(chǎn)生影響。凋亡檢測(cè)提示NAFLD組中生殖細(xì)胞凋亡數(shù)目明顯增多,說(shuō)明NAFLD可能影響生殖細(xì)胞的凋亡。 4.繁殖實(shí)驗(yàn):NAFLD雄鼠致雌鼠懷孕時(shí)間明顯延長(zhǎng),而懷孕率、活胎率、死胎率和吸收胎率均無(wú)顯著差異,說(shuō)明NAFLD對(duì)雄鼠生育能力無(wú)不良影響。仔鼠出生存活率、出生體重、出生7天存活率和出生7天體重等指標(biāo)表明F1代生長(zhǎng)發(fā)育也未受明顯影響。 5. N-3PUFA治療作用:N-3PUFA治療4周后,NAFLD大鼠血清激素水平部分升高,睪丸中脂滴和空泡化數(shù)目也相對(duì)減少,精子數(shù)目和精子活性也有不同程度恢復(fù),表明N-3PUFA對(duì)NAFLD誘導(dǎo)的大鼠生殖損傷具有一定保護(hù)作用。 第三部分非酒精性脂肪性肝病雄性生殖損傷的機(jī)制探討 1.睪酮合成限速酶:NAFLD可導(dǎo)致StAR、P450scc、17βHSD和P45017αmRNA和蛋白表達(dá)水平下降。NAFLD可顯著降低AC活性和cAMP含量,而對(duì)LHR mRNA和蛋白的表達(dá)水平無(wú)明顯影響,提示NAFLD是通過(guò)降低血清中LH的水平,減少LH與LHR的結(jié)合,進(jìn)而影響AC-cAMP-PKA途徑,最終導(dǎo)致睪酮合成酶基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平降低。 2. N-3PUFA治療作用:經(jīng)過(guò)4周N-3PUFA治療,AC活性和cAMP含量均有不同程度的升高,而睪酮合成酶的表達(dá)水平無(wú)顯著變化,表明N-3PUFA可以部分恢復(fù)AC-cAMP-PKA途徑活性。 結(jié)論: 1.本研究首次檢測(cè)了我國(guó)男性NAFLD人群的精子質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)肝臟中脂肪含量的升高與性激素水平異常和精子質(zhì)量下降密切相關(guān),并證實(shí)NAFLD是影響精子質(zhì)量的危險(xiǎn)因素,需要引起人們的高度重視。 2. NAFLD誘發(fā)睪丸形態(tài)學(xué)改變,如細(xì)胞凋亡增加和間質(zhì)細(xì)胞減少,導(dǎo)致睪丸中睪酮合成減少而影響生殖功能,表現(xiàn)為精子數(shù)量和精子活性下降,而對(duì)精子形態(tài)和F1代的生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)影響。 3. NAFLD可導(dǎo)致血清中LH水平下降,減少LH與LHR的結(jié)合,進(jìn)而抑制AC-cAMP-PKA通路,影響睪酮合成限速酶基因(StAR、P450scc、17βHSD和P45017α)的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。 4.N-3PUFA對(duì)NAFLD誘導(dǎo)的生殖功能損傷具有一定的保護(hù)作用,并且也是通過(guò)激活A(yù)C-cAMP-PKA通路發(fā)揮作用,為臨床提高NAFLD患者的生活質(zhì)量提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 本研究結(jié)果顯示NAFLD對(duì)男性生殖功能有一定程度的影響,表現(xiàn)在精子數(shù)量和精子活性的下降,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)NAFLD防治,確保人民的生殖健康。同時(shí)發(fā)現(xiàn)NAFLD是通過(guò)抑制AC-cAMP-PKA通路,降低睪酮合成限速酶基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá),進(jìn)而影響生殖功能,為臨床治療提供新的靶點(diǎn),上述內(nèi)容經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)檢索,國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)類似的研究報(bào)道。 同時(shí)本研究也存在一些不足,如研究人群樣本量較小、依從性不高、均來(lái)源于社區(qū),研究結(jié)果可能與NAFLD對(duì)普通人群生殖功能影響存在差異;對(duì)F1代的影響,只記錄了7天的生長(zhǎng)發(fā)育情況,可能低估了NAFLD對(duì)下代的生長(zhǎng)發(fā)育影響;在機(jī)制探討中,只檢測(cè)了LHRmRNA和蛋白水平及下游AC-cAMP系統(tǒng)的活性,并未直接檢測(cè)LH與LHR的結(jié)合情況,可能會(huì)影響到數(shù)據(jù)的完整性。 在今后的研究中,可以考慮深入探討NAFLD導(dǎo)致血清中LH水平下降的機(jī)制,如NAFLD對(duì)血清LH代謝情況或者對(duì)下丘腦-垂體-性腺軸調(diào)節(jié);另外,還可在NAFLD動(dòng)物模型的睪丸組織中,檢測(cè)線粒體通路、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、脂肪酸代謝和糖代謝等通路的變化情況,進(jìn)一步探索NAFLD影響男性生殖功能的分子機(jī)制。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R575.5
【參考文獻(xiàn)】
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2405338
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