营养素与不育(2)
3.3 精浆的糖类[4]
精囊腺分泌的果糖和山梨醇是精子代谢的能量来源,精浆内果糖浓度降低,可影响精子的活动力。
4 微量元素与不育
4.1 锌
锌能促进性腺发育、参与机体免疫、构成多种生殖必需的酶。男性体内的锌主要集中于睾丸、附睾及前列腺等器官中,能清除多余的ROS,增加LH、T的分泌,促进睾丸发育及精子生成,提高精子运动能力,与精子染色质巯(qiu)基结合防止DNA链断裂及头尾连接解聚等[18]。Cina[19]等报道,不育患者精浆锌浓度显著低于正常生育者,血液锌浓度无明显差异,而且精浆锌浓度与精子密度、精子活力和精子活率呈正相关,但过高浓度的锌也会抑制生精。
4.2 硒
硒组成与精子产生和代谢有关的一系列酶,为谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)的活性成分,参与构成精子膜及线粒体外膜,维持精子膜正常功能及线粒体螺旋状结构,在精子成熟过程中发生构象及功能改变[20];硒还参与生精上皮的合成及精子早期的发生过程。Safarinejad[21]报道,精浆硒浓度与精液质量正相关,补充硒的疗法可以显著改善精液质量。
4.3 钙
钙是精液中重要的微量元素之一,精液钙离子(Ca2+)浓度为血钙的3-4倍。Ca2+参与鞭毛的收缩与松弛,胞内Ca2+浓度升高是精子运动的关键;Ca2+是第二信使,许多介质通过打开Ca2通道使Ca2内流,促进精子获能和顶体反应:精子超活化的主要原因可能是胞内Ca2+浓度升高,获能后胞外Ca2进入精子内,直接结合于顶体外膜,中和负电荷,促进其和精子膜融合,顶体酶释放;另外,Ca2+升高促使卵子激活,皮质颗粒释放,卵子内组蛋白生成,都有助于成功受精及其后的卵裂[3]。许波等[22]研究发现,异氟醚可通过调节精子Ca2通道兴奋精子运动,而Ca2拮抗剂地尔硫卓可抑制精子运动。
4.4 磷[23]
磷是DNA、RNA、ATP、磷脂、脂蛋白组成中不可缺少的成分。磷的缺乏,可以引起核酸的合成障碍,进而导致精原细胞有丝分类及精母细胞的减数分裂障碍,引起不育;还可引起ATP的数量下降,能量供应障碍,精子运动能力下降。磷的缺乏还会导致底物磷酸化障碍,精子内分子信号传递异常。另外精子膜的主要成分为磷脂双分子层,磷缺乏可引起精子膜的不稳定,精子结构和功能异常。
4.5 镁[23]
镁是许多酶的激活剂及辅助因子,镁含量的降低,会损害睾丸功能,导致曲精小管变性,使精子生成障碍。
5 维生素与不育
5.1 维生素A
维生素A是一个具有酯环的不饱和一元醇,主要功能是促进蛋白质合成。其缺乏时影响类固醇激素的合成,导致睾酮减少,精子生成障碍[23]。Morale等[24]研究发现,维生素A缺乏可导致大鼠严重生精障碍,补充维生素A治疗后可以有所恢复。此外,维生素A可通过阻断精子膜的脂质过氧化链发挥抗氧化作用。
5.2 维生素C
维生素C又叫L-抗坏血酸,是一种含有6碳的α-酮基内酯的弱酸,可溶于水,主要来源于新鲜蔬菜和水果。维生素C能高效清除ROS,精浆中维生素C的浓度比血液中高10倍,可以保护精子膜脂质不被氧化破坏[25]及精子DNA免被损伤[26]。Dawson[25]等认为,增加维生素C的摄入可以增加精子活率,和正常精子的百分率 。
另外,维生素C在细胞内能降低精子凝聚力,有利于精液液化[25]。用补充维生素C的疗法在临床上已证明对精液不液化者有疗效。
5.3 维生素E
维生素E又名生育酚,在自然界分布广泛,主要存在于植物油中。主要生理作用包括:调节性腺促进睾酮分泌、终止脂质的过氧化反应链[27]并与维生素A、维生素C、谷胱甘肽、硒协同起抗氧化作用、增强机体免疫力等。它的缺乏引起睾丸发育不良及生精障碍, 国外有动物研究表明,补充维生素E可增加精液量、精子密度、精子活力及精子活率[28]。维生素E还是一种很重要的血管扩张剂和抗凝血剂,通过改善血液循环,提高生殖器部位毛细血管活性,可能促进生育。
综上所述,糖类、脂肪酸、蛋白质、维生素及微量元素等营养素与男性生殖密切相关,在睾丸发育、精子生成、下丘脑—垂体—睾丸生殖轴发挥正常功能、附睾中的精子成熟、精子获能、顶体反应、精子穿卵、精卵结合等一系列过程中均起到重要作用。目前对锌、硒、维生素C等影响生育的机制研究较为透彻;在三大营养物质方面,关于血糖、血脂升高对生精影响的研究目前较热门,也取得了很大的成果;虽然普遍认为蛋白质、糖类、必需脂肪酸等营养素缺乏可能对性激素分泌和生精有影响,但具体机制尚不明确,相关的临床研究较少,可能与营养方面研究方法复杂、花费时间与资金较多等有关。
食疗越来越被广泛重视,是一种有效安全的方法,而通过对营养素过量或缺乏影响生育的研究,有望为采用营养疗法治疗不育提供理论依据。
参考文献
1 Serebrovska ZA, Serebroskaya TV, Pyle RL, et al. Transmission of male infertility and intracytoplasmic sperm injection [J].Fiziol Zh, 2006,52(3):110-118.
2 欧洲泌尿外科学会男性不育症诊疗指南,2009 :1-2.
3 郭应禄,胡礼泉主编.男科学[M].北京:人民卫生出版社,2004:147-175,249-275.
4 吴明章,曾超文,张君慧主编.男性生殖病理学[M].上海:上海科学普及出版社,1996:29-34,150-157,203-204,260-261.
5 李建国,薛同一,王一飞,等. 习惯性流产患者配偶射出精子核成熟的研究[J].生殖与避孕,1992,12(6):41-44.
6 Breitbart H,Cohen G, Rubinstein S.Role of actin cytoskeletonin mammalian sperm capacitation and the acrosome reaction[J].Reproduction, 2005,129(3):263-268.
7 白洁,孙玲,陈士岭,等. 无精子症患者与生育男性精蛋白质群的比较分析[J].中华男科学杂志, 2007,13(7):579-583.
8 Tchernof A, Despres JP.Sex steroid hormones,sex hormone_binding globulin,and obesity in men and women[J].Horm Metab Res, 2000,32:526-536.
9 孟国柱,李正秋,曾志伟,等. 男性单纯性肥胖患儿性发育的变化[J].实用儿科临床杂志, 2003,18(3):209-210.
10 杨爱君,崔红,崔雁,等.营养性肥胖对大鼠睾丸发育的影响[J]. 中华男科学杂志,2005,34(4):477-478.
11 王勇,刘晓平,秦达念,等.营养性肥胖对青春期雄性大鼠睾丸发育过程的影响[J].中华男科学杂志, 2007,13(6):514-519.
12 Musicki B,Burnett AL. eNOS function and dysfunction in the penis[J].Exp BiolMed(Maywood), 2006,231(2):154-165. (柯明辉 王传航 曹兴午)
精囊腺分泌的果糖和山梨醇是精子代谢的能量来源,精浆内果糖浓度降低,可影响精子的活动力。
4 微量元素与不育
4.1 锌
锌能促进性腺发育、参与机体免疫、构成多种生殖必需的酶。男性体内的锌主要集中于睾丸、附睾及前列腺等器官中,能清除多余的ROS,增加LH、T的分泌,促进睾丸发育及精子生成,提高精子运动能力,与精子染色质巯(qiu)基结合防止DNA链断裂及头尾连接解聚等[18]。Cina[19]等报道,不育患者精浆锌浓度显著低于正常生育者,血液锌浓度无明显差异,而且精浆锌浓度与精子密度、精子活力和精子活率呈正相关,但过高浓度的锌也会抑制生精。
4.2 硒
硒组成与精子产生和代谢有关的一系列酶,为谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)的活性成分,参与构成精子膜及线粒体外膜,维持精子膜正常功能及线粒体螺旋状结构,在精子成熟过程中发生构象及功能改变[20];硒还参与生精上皮的合成及精子早期的发生过程。Safarinejad[21]报道,精浆硒浓度与精液质量正相关,补充硒的疗法可以显著改善精液质量。
4.3 钙
钙是精液中重要的微量元素之一,精液钙离子(Ca2+)浓度为血钙的3-4倍。Ca2+参与鞭毛的收缩与松弛,胞内Ca2+浓度升高是精子运动的关键;Ca2+是第二信使,许多介质通过打开Ca2通道使Ca2内流,促进精子获能和顶体反应:精子超活化的主要原因可能是胞内Ca2+浓度升高,获能后胞外Ca2进入精子内,直接结合于顶体外膜,中和负电荷,促进其和精子膜融合,顶体酶释放;另外,Ca2+升高促使卵子激活,皮质颗粒释放,卵子内组蛋白生成,都有助于成功受精及其后的卵裂[3]。许波等[22]研究发现,异氟醚可通过调节精子Ca2通道兴奋精子运动,而Ca2拮抗剂地尔硫卓可抑制精子运动。
4.4 磷[23]
磷是DNA、RNA、ATP、磷脂、脂蛋白组成中不可缺少的成分。磷的缺乏,可以引起核酸的合成障碍,进而导致精原细胞有丝分类及精母细胞的减数分裂障碍,引起不育;还可引起ATP的数量下降,能量供应障碍,精子运动能力下降。磷的缺乏还会导致底物磷酸化障碍,精子内分子信号传递异常。另外精子膜的主要成分为磷脂双分子层,磷缺乏可引起精子膜的不稳定,精子结构和功能异常。
4.5 镁[23]
镁是许多酶的激活剂及辅助因子,镁含量的降低,会损害睾丸功能,导致曲精小管变性,使精子生成障碍。
5 维生素与不育
5.1 维生素A
维生素A是一个具有酯环的不饱和一元醇,主要功能是促进蛋白质合成。其缺乏时影响类固醇激素的合成,导致睾酮减少,精子生成障碍[23]。Morale等[24]研究发现,维生素A缺乏可导致大鼠严重生精障碍,补充维生素A治疗后可以有所恢复。此外,维生素A可通过阻断精子膜的脂质过氧化链发挥抗氧化作用。
5.2 维生素C
维生素C又叫L-抗坏血酸,是一种含有6碳的α-酮基内酯的弱酸,可溶于水,主要来源于新鲜蔬菜和水果。维生素C能高效清除ROS,精浆中维生素C的浓度比血液中高10倍,可以保护精子膜脂质不被氧化破坏[25]及精子DNA免被损伤[26]。Dawson[25]等认为,增加维生素C的摄入可以增加精子活率,和正常精子的百分率 。
另外,维生素C在细胞内能降低精子凝聚力,有利于精液液化[25]。用补充维生素C的疗法在临床上已证明对精液不液化者有疗效。
5.3 维生素E
维生素E又名生育酚,在自然界分布广泛,主要存在于植物油中。主要生理作用包括:调节性腺促进睾酮分泌、终止脂质的过氧化反应链[27]并与维生素A、维生素C、谷胱甘肽、硒协同起抗氧化作用、增强机体免疫力等。它的缺乏引起睾丸发育不良及生精障碍, 国外有动物研究表明,补充维生素E可增加精液量、精子密度、精子活力及精子活率[28]。维生素E还是一种很重要的血管扩张剂和抗凝血剂,通过改善血液循环,提高生殖器部位毛细血管活性,可能促进生育。
综上所述,糖类、脂肪酸、蛋白质、维生素及微量元素等营养素与男性生殖密切相关,在睾丸发育、精子生成、下丘脑—垂体—睾丸生殖轴发挥正常功能、附睾中的精子成熟、精子获能、顶体反应、精子穿卵、精卵结合等一系列过程中均起到重要作用。目前对锌、硒、维生素C等影响生育的机制研究较为透彻;在三大营养物质方面,关于血糖、血脂升高对生精影响的研究目前较热门,也取得了很大的成果;虽然普遍认为蛋白质、糖类、必需脂肪酸等营养素缺乏可能对性激素分泌和生精有影响,但具体机制尚不明确,相关的临床研究较少,可能与营养方面研究方法复杂、花费时间与资金较多等有关。
食疗越来越被广泛重视,是一种有效安全的方法,而通过对营养素过量或缺乏影响生育的研究,有望为采用营养疗法治疗不育提供理论依据。
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3 郭应禄,胡礼泉主编.男科学[M].北京:人民卫生出版社,2004:147-175,249-275.
4 吴明章,曾超文,张君慧主编.男性生殖病理学[M].上海:上海科学普及出版社,1996:29-34,150-157,203-204,260-261.
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11 王勇,刘晓平,秦达念,等.营养性肥胖对青春期雄性大鼠睾丸发育过程的影响[J].中华男科学杂志, 2007,13(6):514-519.
12 Musicki B,Burnett AL. eNOS function and dysfunction in the penis[J].Exp BiolMed(Maywood), 2006,231(2):154-165. (柯明辉 王传航 曹兴午)