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精索静脉曲张致男性不育机制的研究进展

发布时间:2024-01-15 作者:admin 来源:讲座

2024年1月15日发(作者:)

精索静脉曲张致男性不育机制的研究进展

2496 河北医药2011年8月第33卷第16期Hebei Medic ̄Joum ̄,2011,Vol 33 Aug No.16 doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2011.16.062 ・综述与讲座・ 精索静脉曲张致男性不育机制的研究进展 刘秀娟孙云朝 李文平 【关键词】 精索静脉曲张;不育,男(雄)性;微循环;细胞凋亡 【中图分类号】R 698.2 【文献标识码】A 【文章编号】 1002—7386(2011)16—2496—03 精索静脉曲张是指由于精索静脉回流受阻或瓣膜功能失 效引起血液返流等因素导致精索静脉的伸长、扩张及迂曲。国 内报道不育男性患有精索静脉曲张占15%~20%,国外报道为 35%一40%【l 。精索静脉曲张与男性不育密切相关,本文就 其可能机制及研究进展作一综述。 1一氧化氮机制 一氧化氮(NO)是一种具有生物学活性的毒性分子和信使 分子,NO在人类的睾丸、附睾、输精管及前列腺中广泛存在,可 能调节精子的发生、睾酮的分泌和精原细胞的凋亡 J。NO对 精子功能的影响与其浓度紧密相关,当NO浓度为人体的生理 浓度时,通过一氧化氮一环磷酸鸟苷途径对精子功能进行调节, 促进精子成熟,增强精子代谢率及活力;然而,当NO浓度过高 时,会促使机体内诱导型一氧化氮合酶(iNOS)过度表达,过度 表达的iNOS通过对线粒体呼吸链中的酶和DNA的抑制作用 而损害正常细胞,从而使生精细胞的生精功能、顶体反应率和 精子的运动能力降低 J。Shiraishi等 的动物实验证实Ⅱ级、 Ⅲ级精索静脉曲张大鼠睾丸中iNOS活性和精浆中NO浓度明 显升高,并且与血管直径有关。 2睾丸微循环障碍机制 精索静脉曲张时精索内静脉瓣膜缺失或发育不良,容易造 成静脉血液反流,加重精索静脉内压,精索静脉内压增高一方 面会直接促进微动脉及毛细血管前括约肌收缩;另一方面还可 诱发脊髓交感神经兴奋,促使睾丸小动脉、微动脉收缩,导致静 脉血流阻力进一步增大,睾丸血液内压增加,从而影响睾丸的 血供,造成睾丸代谢障碍。精索静脉曲张时将出现一些局部静 脉、毛细血管淤血,使动脉血流减少,局部曲细精管血供下降。 S ̄ama等 用激光多普勒流量计观察精索静脉曲张大鼠的睾 丸微血管血流变化,发现其睾丸微血管血流明显下降,并且血 流下降的程度跟静脉曲张的程度和时间呈正比。Cozzolino 等 认为精索静脉曲张可引起睾丸问质小血管病变,进而引起 睾丸微循环改变,并妨碍生精小管正常的物质代谢,损害生精 上皮,从而影响其生精功能。Tarhan等 指出,与正常对照组 相比,精索静脉曲张患者睾丸动脉血流量明显降低,并且与睾 丸的体积及精子的浓度成正比,这可能是由精索静脉曲张患者 睾丸微循环血管床能量障碍影响了精子的生成引起的。 3 肾脏及肾上腺代谢产物反流机制 作者单位:075000河北省张家口市口腔医院(刘秀娟);河北医 科大学第三医院(孙云朝、李文平) Mac Cleod在1965年首次提出肾脏及肾上腺代谢产物反 流假说。他认为,左侧精索静脉曲张时,左肾静脉里的血液反 流到精索静脉的同时将肾脏和。肾上腺的代谢产物也带入至左 侧睾丸,引起睾丸中毒、损伤。目前认为在这些代谢产物中 5一羟色胺(5-HT)、前列腺素F2a(PG ̄2a)、儿茶酚胺、类固醇 等,对睾丸生精功能有较大影响。精索静脉曲张时5-HT随肾 静脉血返流并积聚于睾丸静脉中,加上睾丸周围血液瘀积,血 小板更易于黏附积聚,同时释放出更多5-HT。5-HT还能促进 去甲。肾上腺素和前列腺素缩血管作用增强 J。Devoto等 指 出精索静脉凸张时可引起5-HT在睾丸内异常蓄积,异常蓄积 的5-HT可引起睾丸血管过度收缩,从而影响睾丸血供,可导致 间质细胞肿胀变性、睾丸间质纤维化,从而影响睾酮的合成,同 时还促使未成熟精子在成熟前脱落。 PGF2a是一种生物活性物质,也是一种血管收缩剂。动物 实验表明高浓度的PGF2 具有抗精子发生作用,精索静脉曲 张能导致双侧睾丸内PGF2a浓度明显增高,并以曲张侧增高 明显 …。精索静脉曲张睾丸内PGF2a浓度的升高可能足睾丸 本身病变产生的,也可能是肾脏或肾上腺中的PGF2a反流到 睾丸内的,睾丸内高浓度的PGF2a不仅对精子有直接的杀伤 作用,而且通过收缩睾丸动脉减少睾丸血供,同时还能刺激睾 丸曲细精管类肌细胞收缩,导致睾丸瞳细精管病变,最终造成 不育。 儿茶酚胺,包括肾上腺素和去甲。肾上腺素,许宁等 研究 发现精索静脉曲张患者局部的去甲肾上腺素和肾上腺素浓度 明显增高,提示去甲肾上腺素和肾上腺素在局部过度增高可能 同精索静脉曲张引起不育的病理生理过程紧密相关,去甲肾上 腺素和肾上腺素通过自氧化产生的氧自由基攻击生精细胞,导 致了生精细胞的过度凋亡,这可能是导致精索静脉曲张患者发 生不育的重要原因。 4凋亡机制 . 近年来精索静脉曲张导致男性不育病理机制研究上取得 的重要进展是生精细胞凋亡异常,同时它也是精索静脉曲张导 致男性不育的重要细胞分子机制。在生精过程中,为了保证正 常的生育功能,需要维持生精细胞和支持细胞适当比例,故而 25%~75%的生精细胞要发生凋亡。可见在精子发生过程中 睾丸生精细胞的凋亡起着重要的调控作用,生精功能障碍与凋 亡异常密切相关¨ 。Hassan等 通过对46例精索静脉曲张 不育、18例精索静脉曲张生育患者和8例生精功能正常的梗阻 性无精子症患者的睾丸活检结果进行对比研究,发现2组精索 

河北医药2011年8月第33卷第16期Hebei Medical Journal,2011,V0l ug . 鱼 2497 静脉曲张患者的睾丸间质细胞、生精细胞凋亡指数较梗阻性无 精子症患者均明显升高,且在精索静脉曲张合并不育组中,生 精障碍的严重程度与其凋亡指数呈正比,提示生精细胞凋亡不 仅是精索静脉曲张所致的生精损害的病理机制,而且与生精损 害程度有关。 5活性氧机制 活性氧族(reactive oxygen species,ROS)是一类具有高度反 应活性的含氧基团,精子获能、顶体反应等正常反应情况下都 需要有ROS的参加,ROS的过度生成和抗氧化机制缺陷均可 导致氧化应激,氧化应激是精索静脉曲张导致男性不育的重要 分子机制 15]。ROS包括H:O:及外周轨道上含有未配对电子 的不稳定自由基如超氧阴离子、羟自由基、氮自由基等。ROS 可使细胞膜的脂质过氧化,生成大量脂质过氧化物(1ipid per oxide,LPO),LPO攻击细胞生物膜,使腺苷酸环化酶活化受限 而引起环磷酸腺苷(cAMP)减少,导致生精细胞或精子DNA 单链和双链断裂,造成生精细胞损伤,引起男性不育或发生胚 胎缺陷 。 精索静脉曲张导致的氧化应激可发生在血浆、睾丸、附睾 及精浆等部位。血浆内氧化应激增多是精索静脉曲张导致 DNA损伤和生精细胞凋亡紊乱的原因之一。精索静脉曲张患 者的精索静脉内具有过量的黄嘌呤氧化酶和NO ,这些均可 导致氧化应激,从而影响睾丸的生精功能。Mostafa等 研究 证实,精索静脉曲张不育患者精索静脉血内的抗氧化剂水平明 显降低,而ROS含量明显升高。Allamaneni等 研究发现,精 索静脉曲张患者睾丸中的活性氧含量明显升高,且其升高程度 与精索静脉的曲张程度相关,指出ROS的升高可能是精索静 脉曲张致男性不育的原因之一。 6性激素改变 生精细胞发育成为精子的每一个过程都有赖于性激素的 水平,对于精索静脉曲张是否会引起性激素水平发生变化,尚 存有争议。何学军等 叫指出精索静脉曲张所致的下丘脑一垂 体一性腺轴紊乱与其对间质细胞的损伤有关,精索静脉曲张可 引起睾丸间质细胞水肿、间质血管病变,当问质细胞功能受到 损害时,问质细胞分泌的睾酮减少,睾酮的减少通过负反馈作 用促使垂体分泌LH(促黄体生成素)、FSH(促卵泡激素)分泌。 LH促进睾丸问质细胞分泌睾酮,并促进睾酮扩散进入曲细精 管,供精子生成所需,而FSH具有增强LH刺激睾酮分泌的作 用。然而王益鑫等 研究认为精索静脉曲张患者血清FSH、 LH、睾酮均在正常范围内。Zedan等 研究认为精索静脉曲张 不育患者与精索静脉曲张能生育者相比,血清中的FSH、LH、催 乳素(PRL)水平显著增高,睾酮水平无明显变化,而精液中睾 酮水平明显降低。常江平等 采用精索静脉瞳张患者精索静 脉血与外周血分别与对照组进行比较,结果显示精索静脉曲张 患者外周血FSH、LH值升高,睾酮值与对照组差异无显著性; 而精索静脉血FSH、LH值升高,睾酮值则降低。因此性激素的 变化在精索静脉曲张不育中的作用还有待进一步研究。 7免疫学因素 研究发现,致男性不育的因素中有5%一15%与免疫因素 有关,精索静脉曲张不育机制也与自身免疫相关 。精子具 有抗原性,在正常情况下由于受到生殖系统血・生精小管屏障 的隔离作用,机体并不产生主动性免疫应答。精索静脉曲张时 睾丸组织中静脉压力增高,有毒物质的蓄积导致血一生精小管 屏障的破坏,使精子释放入血产生抗精子抗体(AsAb),AsAb 可干扰正常精子的生成和成熟,阻碍精子获能或穿透卵细胞 膜,损伤精子穿透宫颈黏液的能力,导致精子凝集与制动,影响 受精卵的着床和发育等,进而导致不育 。 8附皋损害 附睾是精子运输、储存和成熟的场所,精索静脉曲张可造 成附睾功能异常,影响精子成熟,造成男性生育能力下降。马 小茹等 采用动物实验表明,精索静脉曲张时附睾光镜下主 要表现为上皮细胞出现大量空泡,附睾管萎缩,上皮内晕、亮细 胞数明显增多。电镜下主要表现为主细胞内出现大量的溶酶 体颗粒及残余小体,主细胞体积变大,内质网扩张,线粒体嵴模 糊不清,高尔基复合体空泡化,核染色质固缩,上皮细胞表面微 绒毛稀少,可见局灶性断裂和破坏。因此指出附睾结构的改变 是影响精索静脉曲张患者生育能力降低的原因之一。 综上所述,精索静脉曲张可以通过多种途径影响睾丸、附睾 的结构和功能,各种不同的机制影响精子的发育、成熟和受精能 力,最终导致精子功能障碍和形态异常,影响男性生育能力。 参考文献 1吴阶平主编.吴阶平泌尿外科.第2版.济南:山东科学出版社, 2004.1947—1951. 2 Walsh PC,Retik AB,Vaughan ED,et a1.Campbell’S Urology.7th ed. Philadelphia:Saundem,1998.1313. 3 Fujisawa M,Yamanaka K,Tanaka H.Expression of endothelial nitricox— ide synthase in the Sertoli cells of men with infertility ofvarious causes. BJU Int,2001,87:85-88. 4许苑,徐庆阳,杨本海,等.一氧化氮、一氧化氮合酶与伴精索静脉曲 张不育患者精液参数的关系.中华男科学杂志,2008,14:414_4l7. 5 Shiraishi K.Naito K.Nitrieoxide produced in the testisis involved in dila— tation of the internal spermatie vein that compromises spermatogenesis in infertilemen with varieocele.BJU Int,2007,99:1086—1090. 6 Salama N,Bergh A,Damber JE.Microvascular testicular blood flow as e- valuated by laser Doppler lfowmetry after the surgical induction of varico- cele.Arch Androl,2001,46:197-204. 7 Cozzolino DJ.Lip shultz LI.Varicocele as a progressive lesion:positive effect of varicocele repair.Hum Reprod Update,2001,7:55-58. 8 Tarhan S,Gumu SB,Gundu ZI,et a1.Effect of varicoceleon testicular ar— tery blood flow in men.Scand J Urol Nephrol,2003,37:38-42. 9 Mohamed M,Wishah I.An atomy of the sperm at icvenousplexus(pam piniform plexus)in men with and with out varicocele:intraoperative ven ographicstudy.J UroI,1992,147:1285—1289. 10 Devoto E,Madariaga M,Lioi X.Causes of male infertility.The contribut ion of the endocrine factor.Rev Med Chil,2000,128:184—192. 11邓庆高,葛根,管炜云,等.精索静脉曲张大鼠睾丸病理及前列腺素 变化的研究.男性学杂志,1997,1 1:167-170. 12许宁,曹林升,薛学义,等.精索静脉曲张患者血中儿茶酚胺浓度的 变化.现代泌尿外科杂志,2007,12:323-324. 13潘连军,高佃军.精索静脉曲张与生精细胞凋亡.国外医学计划生 育生殖健康分册,2006,25:9-1 1. 14 Hassan A,E1一Nashar EM,Mostafa T.Programmed cell death in varieo— cele bearing testes.Andrologia,2009,41:39-45. 15 黄字烽.精索静脉曲张与男性不育.中华男科学杂志,2010,16:195— 200. 

2498 河北医药2011年8月第33卷第16期Hebei Medical Journal,2011,Vol 33 Aug No.16 16 Agarwal A,Makker K,Sharma R.Clinical relevance of oxidative stress in male factor infertility:An update.Am J Reprod Immunol,2008,59:2— 11. 性激素水平的影响.华西医学,2004,19:375.376. 2l王益鑫,薄隽杰,钱宪明,等.精索静脉曲张不育患者手术前后血浆 性激素变化.生殖医学杂志,1998,7:14—17. 22 Zedan H,EL.Mekhl AWMM,EL.noweihi AM.et a1.Soluble Fas and gon adal hormones in infertile men with varieocele.Fertil Steril,2009, 9 1:420-424. 17 Turkyilm ̄Z,Gulch S,Sonmez K,et a1.Increased nitricoxide is accom— panied by lipid oxidation in adolescent varicocele.Int J Androl,2004, 27:83-187. 18 Mostafa T,Anist H,Ghazi S,et a1.Reactve oxygen species and antioxi- dants relationship in the in ternal sperm atieve in blood of infertile men 23常江平,许四虎,张忠林,等.精索静脉曲张不育患者免疫学和性激 素的研究.临床医学,2006,15:808 ̄10. 24 Bo Zhedomov VA.Teodorov Ieh OV.Epidemiology and causes of auto immune male infertility.Urology.2005:3544. with varicocele.Asian J Andro1.2006,8:451-454. 19 Allamaneni SS,Naughton CK,Sharma RK,et a1.Increased seminal reac— tive oxygen species levels in patients with varieoceles correlate with vail— cocele grade but not with testissize.Fertil Steril,2004,82:1684—1686. 25马小茹,王淑秋,刘月霞,等.实验性精索静脉曲张诱导青春期大鼠 附睾细胞凋亡的研究.中国病理生理杂志,2005,21:1220—1224. (收稿日期:2011—02—22) 20何学军,叶和松,佘绍逸,等.精索静脉曲张对精索静脉血与外周血 doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2011.16.063 ・综述与讲座・ 水通道蛋白在急性肺损伤中的表达及调节 李珊珊赵光瑜王忠慧 【关键词】水通道蛋白;急性肺损伤;肺水肿 【中图分类号】R 563 【文献标识码】A 【文章编号】 1002—7386(2011)16—2498—03 胞中,目前在哺乳动物中已发现11种AQPs,即AQPO—AQP10, 属于糖蛋白,相对分子质量约为28 kD,由250~300个氨基酸 组成,是一种水分跨膜运输的功能性的通道蛋白。不同种属的 AQPs之间的基因序列具有一定的同源性,其主要差异位于N 急性肺损伤(acute lung injury,AL1)可由严重感染、中毒、 创伤、休克和误吸等多种原因引起。其实质是一个炎性反应和 毛细血管通透性增加的综合征,机体在受到严重打击后多种炎 性细胞的激活和一系列炎性介质的释放,进一步造成机体的损 伤,同时激活更多的炎性细胞,释放更多的炎性介质或细胞因 端和c端,N端由一个大的外显子(外显子1)编码,c端由3个 小的外显子(外显子24)编码。AQPs一级结构为由5个环连 接的6个跨膜区段构成,其氨基和羧基末端均位于细胞内,含2 个胞内环(B,D)和3个胞外环(A,C,E),B,E环为疏水性环,B 环位于细胞内侧,E环位于细胞外侧,A,C,D环为亲水性并均 子,形成炎症瀑布效应,使机体损害信号进一步放大和加强,其 中最容易受到损伤的就是肺脏,临床表现为顽固低氧血症。严 重则发展为急性呼吸衰竭,其病死率高达50%。临床研究表 明,ALI的患者如果早期有肺泡水肿液的重吸收,那么这些患 者将会很快地从呼吸衰竭中恢复过来,病死率降低;相反,如果 没有早期肺泡液的重吸收,患者呼吸衰竭时间将会延长,且病 位于细胞膜脂质双分子层中。AQPs家族成员的B环和E环上 均具有天冬氨酸一脯氨酸一丙氨酸(NPA)结构,是其家族共有的 死率增高…。1992年Preston等首次在Science上报道水通道 的发现并成功克隆了AQPs,人们才认识到在生理状态下的液 特征性结构,对水的通透性具有决定性作用。AQPs分子在膜 上呈180。对称镜像结构,由约40% 螺旋和42%8片层及转角 构成。同源四聚体构成了AQPs的三级结构,其四聚体都有向 外伸长围绕中心凹穴排列的结构区,为水通道位置,每个单体 独立行使水通道活性,四聚体结构的跨膜凸起使AQPs稳定地 整合于双分子层中。AQPs的NPA前序列中存在E环189位半 体转运除了通过脂质双分子层自由扩散(钠通道和Na 一Ka . ATP酶共同构成细胞内外离子浓度差)外,还可以通过生物膜 上的AQPs来调节膜对水的通透能力。水通道蛋白作为水的分 子通道,它的存在使细胞可以快速调节细胞内外的渗透压,对 维持生命活动至关重要。随着对肺AQPs的分布、功能以及调 节的不断深入研究,其在生理和病理情况下的作用正逐步被认 胱氨酸残基,对外界环境敏感,是汞的特异性结合位点,当汞与 该位点结合后可特异地抑制水通道。B环的79位点与cl89 识。目前认为AQPs与ALl密切相关,本文就此作一综述。 1 AQPS的分子结构和生化特性 相似,都位于水通道核心部位,且两者位置相对,可能也为汞抑 制部位。AQP4,AQP7不含189位半胱氨酸残基,为汞不敏感 性水通道蛋白,其功能不被汞制剂所抑制。因此,可据此将 AQPs分为汞敏感性和汞不敏感性水通道蛋白。此外,还可根 据通道渗透性分为:(1)高度选择性水通道蛋白,不允许各种离 子通过,包括AQP0-AQP2,AQP4一AQP6,AQP8;(2)相对选择性 水通道蛋白,又称水孔蛋白,是膜主体内在蛋白(major in- trinsic protein,MIP)家族的成员之一,广泛存在于动物和植物细 作者单位:650000昆明市,云南省肿瘤医院麻醉科 水通道蛋白,能通透水、甘油和尿素,包括AQP3和AQP7;(3) 能通透中性溶质的水通道蛋白,包括AQP9,AQP10,其中AQP9 通讯作者:王忠慧,650000云南省肿瘤医院麻醉科; E—mail:skywzgll@sina.com 可通透水、甘油、尿素、嘌呤、嘧啶等,AQP10可允许水和大的中 

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