男性不育患者血清NLRP3和PTEN表达与性激素水平及精液质量的关系

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2023.21.005

摘要/Abstract

摘要：

目的探究男性不育患者血清核苷酸寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）和第10号染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因（PTEN）表达与性激素水平及精液质量的关系。方法选取2021年5月至2023年4月广州中医药大学东莞医院收治的80例男性不育患者为研究对象，根据精液质量将男性不育患者分为少精子组（n = 47）和弱精子组（n = 33），另选取同期在该院行健康体检男性50例为对照组。ELISA测定血清NLRP3、PTEN水平，并分析其与性激素及精液质量间的关系。结果与对照组相比，男性不育患者精液质量、睾酮（T）及血清PTEN均显著降低（P < 0.05），促卵泡激素（FSH）、黄体生成素（LH）、雌二醇（E₂）、催乳素（PRL）及血清NLRP3均显著升高（P < 0.05）；与少精子组相比，弱精子组患者精子浓度、精液体积、FSH、T及血清NLRP3、PTEN水平显著升高（P < 0.05），精子活力及前向运动精子率（PR）显著降低（P < 0.05），在LH、E₂、PRL上无显著性差异（P > 0.05）；Pearson相关性分析显示，血清NLRP3与精液体积、精子活力、PR、T呈负相关，与FSH、LH、E₂、PRL呈正相关（P < 0.05）；PTEN与精子浓度、精液体积、精子活力、PR、T呈正相关，与FSH、LH、E₂、PRL呈负相关（P < 0.05）。结论男性不育患者血清NLRP3水平降低，PTEN水平升高，且两者与性激素及精液质量有一定的相关性。

关键词: 男性不育, 精液质量, 核苷酸寡聚化结构域样受体蛋白3, 第10号染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因

Abstract:

Objective To investigate the relationship of the expression of nucleotide?binding oligomerization domain?like receptor protein 3 （NLRP3） and phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10 （PTEN） in the serum of male infertility patients with the levels of sex hormones and semen quality. Methods A total of 80 male infertile patients admitted to our hospital from May 2021 to April 2023 were enrolled as the research subjects， who were divided into oligozoospermia group （n = 47） and asthenozoospermia group （n = 33） based on semen quality. Meanwhile， 50 male healthy patients who underwent health examinations in our hospital during the same period were recruited as the control group. The level of serum NLRP3 and PTEN were determined by ELISA， and their relations with the sex hormone levels and semen quality were analyzed. Results Compared with the control group， the semen quality as well as the levels of testosterone （T） and serum PTEN in the patients were significantly reduced （P <0.05）， while the levels of follicle?stimulating hormone （FSH）， luteinizing hormone （LH）， estradiol （E2）， prolactin （PRL） and serum NLRP3 were significantly increased （P < 0.05）. Compared with the oligospermia group， the sperm concentration， semen volume， and the levels of FSH， T， serum NLRP3， and PTEN in the asthenospermia group were significantly increased （P < 0.05）， the sperm motility and forward motility sperm rate （PR） were significantly decreased （P < 0.05）， and there were no significant differences in the levels of LH， E2， and PRL （P > 0.05）. Through Pearson correlation analysis， the level of serum NLRP3 was negatively correlated with the semen volume， sperm motility， and the levels of PR and T， and significantly positively correlated with the levels of FSH， LH， E2， and PRL （P < 0.05）； The PTEN expression was significantly positively correlated with the sperm concentration， semen volume， sperm motility and the levels of PR and T， and negatively correlated with the levels of FSH， LH， E2， and PRL （P < 0.05）. Conclusion The level of serum NLRP3 is decreased and the PTEN level is increased in male infertile patients. Both of them are correlated with sex hormones and semen quality.

Key words: male infertility, semen quality, NLRP3, PTEN

中图分类号:

R698.2.

邵耀宁,谢福贤,黄海阳. 男性不育患者血清NLRP3和PTEN表达与性激素水平及精液质量的关系[J]. 实用医学杂志, 2023, 39(21): 2718-2722.

Yaoning SHAO,Fuxian XIE,Haiyang HUANG. The relationship of serum NLRP3 and PTEN expression with sex hormone level and semen quality in male infertile patients[J]. The Journal of Practical Medicine, 2023, 39(21): 2718-2722.

图/表 4

表1

表2

表3

表4

参考文献 25

1	LLAVANERA M ， DELGADO-BERMÚDEZ A ， RIBAS-MAYNOU J ， et al . A systematic review identifying fertility biomarkers in semen： a clinical approach through Omics to diagnose male infertility［J］. Fertil Steril， 2022， 118（2）：291-313.
2	MURSHIDI M M ， CHOY J T ， EISENBERG M L . Male infertility and somatic health［J］. Urol Clin North Am， 2020， 47（2）：211-217.
3	NUNES D C ， RIBEIRO J C ， ALVES M G ， et al . Male sex hormones， metabolic syndrome， and aquaporins： a triad of players in male （in） fertility［J］. Int J Mol Sci， 2023， 24（3）：1960.
4	NUNES D C ， RIBEIRO J C ， ALVES M G ， et al . Male sex hormones， metabolic syndrome， and aquaporins： a triad of players in male （in） fertility［J］. Int J Mol Sci， 2023， 24（3）：1960.
5	ZAŃKO A ， SIEWKO K ， KRĘTOWSKI A J ， et al . Lifestyle， insulin resistance and semen quality as co-dependent factors of male infertility［J］. Int J Environ Res Public Health， 2022， 20（1）：732.
6	FIJAK M ， PILATZ A ， HEDGER M P ， et al . Infectious， inflammatory and 'autoimmune' male factor infertility： how do rodent models inform clinical practice？［J］. Hum Reprod Update， 2018， 24（4）：416-441.
7	BARATI E ， NIKZAD H ， KARIMIAN M . Oxidative stress and male infertility： current knowledge of pathophysiology and role of antioxidant therapy in disease management［J］. Cell Mol Life Sci， 2020， 77（1）：93-113.
8	SANO M ， KOMIYAMA H ， SHINODA R ， et al . NLRP3 inflammasome is involved in testicular inflammation induced by lipopolysaccharide in mice［J］. Am J Reprod Immunol， 2022， 87（4）：e13527.
9	范宇 . 睾酮缺乏诱导miR-26a-5p和let-7G-5p作为信号逆质靶向作用于PTEN和PMAIP1调控公猪精子细胞凋亡［D］. 成都：四川农业大学，2018.
10	BJÖRNDAHL L ， KIRKMAN BROWN J ，other editorial board members of the WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen . The sixth edition of the WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen： ensuring quality and standardization in basic examination of human ejaculates［J］. Fertil Steril， 2022， 117（2）：246-251.
11	KURKOWSKA W ， BOGACZ A ， JANISZEWSKA M ， et al . Oxidative stress is associated with reduced sperm motility in normal semen［J］. Am J Mens Health， 2020， 14（5）：1557988320939731.
12	VASHISHT A ， GAHLAY G K . Using miRNAs as diagnostic biomarkers for male infertility： opportunities and challenges［J］. Mol Hum Reprod， 2020， 26（4）：199-214.
13	ASADPOUR R ， MOFIDI CHELAN E . Using microRNAs as molecular biomarkers for the evaluation of male infertility［J］. Andrologia， 2022， 54（2）：e14298.
14	AGARWAL A ， RANA M ， QIU E ， et al . Role of oxidative stress， infection and inflammation in male infertility［J］. Andrologia， 2018， 50（11）：e13126.
15	IHSAN A U ， KHAN F U ， KHONGORZUL P ， et al . Role of oxidative stress in pathology of chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome and male infertility and antioxidants function in ameliorating oxidative stress［J］. Biomed Pharmacother， 2018， 106：714-723.
16	WANG Y ， LIU X ， SHI H ， et al . NLRP3 inflammasome， an immune-inflammatory target in pathogenesis and treatment of cardiovascular diseases［J］. Clin Transl Med， 2020， 10（1）：91-106.
17	KELLEY N ， JELTEMA D ， DUAN Y ， et al . The NLRP3 Inflammasome： An Overview of Mechanisms of Activation and Regulation［J］. Int J Mol Sci， 2019， 20（13）：3328.
18	HUGHES M M ， O'NEILL L A J . Metabolic regulation of NLRP3［J］. Immunol Rev， 2018， 281（1）：88-98.
19	郑建波，陈辉，郑其梅，等 . 男性不育症患者抗米勒管激素水平与性激素、精液参数水平的相关性分析［J］. 中国性科学， 2021， 30（1）：7-9.
20	LU J ， SU Y ， CHEN X ， et al Rapamycin-induced autophagy attenuates hormone-imbalance-induced chronic non-bacterial prostatitis in rats via the inhibition of NLRP 3 inflammasome-mediated inflammation［J］. Mol Med Rep， 2019， 19（1）：221-230.
21	KHODAMORADI K ， AMINI-KHOEI H ， KHOSRAVIZADEH Z ， et al . Oxidative stress， inflammatory reactions and apoptosis mediated the negative effect of chronic stress induced by maternal separation on the reproductive system in male mice［J］. Reprod Biol， 2019， 19（4）：340-348.
22	ASADI A ， GHAHREMANI R ， ABDOLMALEKI A ， et al . Role of sperm apoptosis and oxidative stress in male infertility： A narrative review［J］. Int J Reprod Biomed， 2021， 19（6）：493-504.
23	QIAN Y C ， XIE Y X ， WANG C S ， et al . Mkrn2 deficiency induces teratozoospermia and male infertility through p53/PERP-mediated apoptosis in testis［J］. Asian J Androl， 2020， 22（4）：414-421.
24	WISE H M ， HARRIS A ， KRIPLANI N ， et al . PTEN protein phosphatase activity is not required for tumour suppression in the mouse prostate［J］. Biomolecules， 2022， 12（10）：1511.
25	陶明进，曹艳 . 血清性激素指标、精浆锌与果糖检测诊断男性不育症的应用价值［J］. 中国妇幼保健， 2019， 34（9）：2090-2092.

组别	例数	精子浓度（×10⁶个/mL）	精液体积（mL）	精子活力（%）	PR（%）
少精子组	47	1.09 ± 0.27^ab	2.84 ± 0.65^ab	48.17 ± 7.02^ab	49.47 ± 7.69^ab
弱精子组	33	5.91 ± 0.94^a	3.43 ± 0.41^a	26.16 ± 3.44^a	28.96 ± 3.27^a
对照组	50	6.41 ± 1.17	4.29 ± 0.52	53.46 ± 7.28	53.71 ± 7.33
F值		509.503	85.993	190.713	146.270
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001

组别	例数	FSH（IU/L）	T（nmol/L）	LH（IU/L）	E₂（pmol/L）	PRL（μIU/mL）
少精子组	47	8.49 ± 2.21^ab	4.82 ± 0.77^ab	4.96 ± 1.68^a	146.58 ± 12.17^a	199.27 ± 65.16^a
弱精子组	33	11.51 ± 2.84^a	5.76 ± 0.93^a	5.31 ± 1.83^a	150.62 ± 13.01^a	251.21 ± 66.73^a
对照组	50	5.83 ± 1.57	7.24 ± 1.19	4.17 ± 1.26	140.37 ± 12.13	165.83 ± 53.14
F值		67.988	73.648	5.898	7.269	19.326
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001	< 0.001

组别	例数	NLRP3（pg/mL）	PTEN（ng/mL）
少精子组	47	108.32 ± 14.81^ab	1.98 ± 0.49^ab
弱精子组	33	130.54 ± 21.33^a	2.55 ± 0.63^a
对照组	50	90.13 ± 11.28	4.07 ± 1.50
F值		67.026	53.153
P值		< 0.001	< 0.001

指标	NLRP3		PTEN
指标	r值	P值	r值	P值
精子浓度	-0.156	0.075	0.639	< 0.001
精液体积	-0.431	< 0.001	0.665	< 0.001
精子活力	-0.686	< 0.001	0.435	< 0.001
PR	-0.691	< 0.001	0.411	0.001
FSH	0.690	< 0.001	-0.574	< 0.001
T	-0.467	< 0.001	0.671	< 0.001
LH	0.699	< 0.001	-0.406	< 0.001
E₂	0.581	< 0.001	-0.402	< 0.001
PRL	0.504	< 0.001	-0.402	< 0.001

[1]	陈甫,刘斌,和帅军,赵勇,王伟周. 男性不育患者精液质量与精浆微量元素水平及精浆外泌体miR-184水平的关系[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(7): 930-935.
[2]	王凯强,曹智,王尉,杨成林,杨悦,张惠芬,张小明. 地奥司明对精索静脉高位结扎术后患者精液质量及性激素浓度的影响[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(3): 389-393.
[3]	黄涛李威喻英穆毅唐开发. 蓝莓花青素与男性生殖功能损伤机制的研究进展[J]. 实用医学杂志, 2022, 38(17): 2238-2242.
[4]	范晓猛, 朱红伟, 朱志敏, 邱爱萍, 刘永胜. 外环下显微镜高选择性精索静脉结扎术的临床应用价值 [J]. 实用医学杂志, 2021, 37(16): 2124-2128.
[5]	罗英, 徐楗荧, 林小民, 金泷, 曲仕浩. 精子DNA早期复发性流产的关系碎片率与男性不育及其配偶 [J]. 实用医学杂志, 2021, 37(16): 2133-2136.