肥胖对精子有什么影响

肥胖对精子有什么影响

随着生活质量的提高，很多人平时吃得好，又缺乏运动，很容易发胖。你知道肥胖对精子有什么影响吗？

近年来，男性肥胖的发病率不断增加，肥胖对男性精液质量的影响逐渐引起人们的关注。然而，目前其机制复杂且不清楚。肥胖影响男性精子发生的机制一直是研究热点。研究发现，肥胖主要通过影响男性内分泌、诱发炎症反应、增加氧化应激反应来影响男性精液质量，降低男性生育能力。

肥胖是一种慢性代谢性疾病，可增加高血压、糖尿病、骨关节炎、癌症和心血管疾病的患病率。是威胁人类健康的一大隐患。精子的发生和成熟是一个在严格控制机制下的高度复杂的生理过程，涉及睾丸、附睾、附腺等。

目前，关于肥胖影响男性精子发生机制的研究仍存在争议，本文对目前的一些观点进行了回顾和讨论。

一、肥胖对男性神经内分泌的影响

1。肥胖扰乱男性生殖内分泌轴

在肥胖男性中，多余的白色脂肪组织中芳香化酶(细胞色素P450酶)活性过高，导致雄激素过度转化为雌激素，雌激素过度负反馈抑制下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)，导致卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)的释放范围和频率降低，导致睾酮水平显著下降。青春期男性的睾丸发育、次级精母细胞的减数分裂和成年男性的精子成熟都依赖于睾酮，睾丸中高水平的睾酮对于维持血睾屏障(BTB)和支持细胞以及支持细胞和生殖细胞之间的联系是必要的。此外，FSH是支持细胞的另一个重要调节因子，可以刺激精细胞的发生和成熟。因此，肥胖可能通过抑制男性的性激素水平来降低精子的数量和质量。

2。肥胖诱发炎症反应

肥胖男性的白色脂肪细胞产生并分泌大量脂肪因子，其中大部分是促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、瘦素、干扰素、白细胞介素(IL-1、IL-6和IL-18)。这些促炎因子不仅可以介导炎症反应，引起巨噬细胞的增多，还可以破坏葡萄糖稳态和胰岛素耐受。促炎因子对男性精液的影响主要体现在两个方面:一是肥胖个体的HPG轴对瘦素的抵抗，使下丘脑不能正常产生足够的促性腺激素释放激素(GnRH)，影响FSH、LH的释放和睾酮的产生；第二，促炎因子可损伤睾丸生精上皮，最显著的是IL-1、TNF-α和干扰素，它们作用于支持细胞，影响连接蛋白和肌动蛋白-肌球蛋白细胞骨架蛋白的表达和组装，从而诱导相邻支持细胞间细胞连接的开放，导致精子所必需的生精上皮小生境紊乱，最终导致精子数量和质量下降。

二。肥胖对精子相关结构和功能的影响

1。肥胖会增加氧化压力

肥胖男性精子质量受损的主要因素之一是过量活性氧(ROS)引起的氧化应激。ROS主要包括氧化物阴离子、一氧化氮、羟基自由基和氧化剂。ROS可以在细胞代谢中正常产生，而肥胖男性的慢性炎症状态会增加其形成。过量的ROS可诱导氧化应激，损伤精子DNA和质膜完整性，增加睾丸环境压力。炎症细胞因子(如IL-6、TNF-α)通过产生高水平的ROS破坏生精上皮和附睾上皮细胞；此外，吸引吞噬细胞浸润的炎症还可诱发男性生殖道氧化应激，加重精子损伤。顿克等研究表明，精液和睾丸中的氧化应激与体重指数(身体质量指数)的增加和精子DNA损伤呈正相关，而与精子活力和顶体反应呈负相关。因此，肥胖男性体内过度的氧化应激是导致精子质量差的潜在机制之一。

此外，精液中ROS水平与男性身体质量指数指数呈正相关。精子由于其特殊的简化细胞器和有限的抗氧化能力，容易受到氧化应激的影响。在精子细胞中，ROS主要来源于线粒体，其活性可通过精卵识别、融合和受精来促进。但是，高水平的ROS容易攻击精子质膜中的脂质以及细胞核和线粒体中的DNA。

2。氧化应激影响精子相关的结构和功能

①增加精子DNA损伤:

精子核内DNA的完整性是精液质量的重要决定因素，对受精率、胚胎质量、妊娠率和流产率至关重要。目前，对人类和小鼠的研究证实，肥胖与精子DNA完整性之间存在显著的负相关关系。ROS是导致男性精子DNA结构损伤的主要原因之一。精子DNA特异性氧化攻击可直接导致精子DNA片段化，并导致加碱化合物(尤其是8-羟基-2'-脱氧鸟苷)的形成，导致碱基错配和DNA突变。ROS还可以激活caspase，通过caspase激活核酸内切酶，使精子DNA片段化，间接损伤精子DNA。此外，由于抗氧化防御能力的限制和DNA修复系统的缺陷，精子内ROS对DNA的损伤更加严重，增加了受精和胚胎发育失败的风险。

②改变精子的脂质成分:

精子膜由各种饱和脂肪酸(即肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等)组成。)和不饱和脂肪酸(即棕榈油酸、亚油酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸等。)，其中不饱和脂肪酸含量较高，尤其是二十二碳六烯酸(DHA)含量较高，占总脂肪酸的30%。研究表明，精子DHA能积极调节精子浓度、形态和活力。而膜不饱和脂肪酸易受ROS影响，导致脂质过氧化，使膜脂流动性变差，影响精子活力和顶体反应。此外，细胞内胆固醇是精子的主要成分。在精子成熟和获能过程中，细胞膜胆固醇从精子膜流出，对改变膜流动性，进一步维持精子活力和正常顶体反应至关重要。研究证实，肥胖男性精子中胆固醇含量明显增加，导致精子形态和活力异常，顶体反应过早。

③引起精子顶体反应缺陷:

顶体反应是指精子获能后在输卵管壶腹部与卵母细胞相遇，顶体开始释放顶体酶，侵蚀放射性冠和透明带的过程。顶体反应是一种特殊类型的Ca2+依赖性胞吐作用，是受精的先决条件。精子中存在Rab3A、N-乙基马来酰亚胺敏感因子(NSF)和突触结合蛋白VIAR等可溶性NSF-附着蛋白受体(SNARE)蛋白。α-可溶性NSF结合蛋白(α-SNAP)是一种重要的蛋白，它通过NSF与SNARE的相互作用直接参与顶体反应。史等通过分析精子中蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP1B)的水平和活性及其在各种病理生理条件下对精子顶体反应的影响，发现PTP1B可能是导致肥胖男性不育的关键分子。根据顶体胞吐模型，成功的顶体反应需要分解顺式-陷阱复合物并重新组装稳定的反式-陷阱复合物。PTP1B对NSF的去磷酸化是启动顺式-陷阱复合物解聚的关键步骤。ob/ob小鼠精子中持续的高PTP1B活性会导致胞吐所需的蛋白酪氨酸磷酸化事件受到抑制，从而终止精子顶体反应。因此，肥胖男性精子中PTP1B的高活性会破坏精子的顶体反应，影响男性生育能力。PTP1B可能成为男性不育的一个新的潜在治疗靶点。

④影响精子体内获能:

在哺乳动物中，新鲜射出的精子必须经过一系列生理生化反应才能获得运动和受精的能力，统称为获能，而获能是受精的重要前提。获能早期产生ROS，主要是超氧阴离子及其歧化产物。ROS可以扩散和穿过细胞膜，破坏大多数类型的分子和结构，并可以影响几乎所有的获能部分。ROS在获能中的作用是剂量依赖性的。适量的ROS是获能的关键调节，促进胆固醇流出、cAMP产生和PTP产生。过量的ROS是有害的。肥胖男性患者精液中ROS含量较高。过量的ROS可破坏精子表面多不饱和脂肪酸与精子-透明带的相互作用，诱导内在凋亡途径，影响精子体内获能，最终导致胚胎发育失败。

三。肥胖影响精子表观遗传修饰

表观遗传修饰是表观基因组表达的调控，不依赖于基因序列的改变，可以遗传表观遗传。表观遗传修饰因子，如DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA，反映了环境刺激的变化。这些因子相互作用，调节基因表达，控制细胞表型，维持内环境稳定。近年来，越来越多关于肥胖对表观遗传学影响的研究表明，身体质量指数增加会导致DNA甲基化。

DNA甲基化和组蛋白乙酰化是精子发生过程中的动态现象，对精子的正常发生和成功妊娠至关重要。DNA甲基化是甲基和核苷酸之间可逆且可遗传的连接，其最常见的形式发生在CpG二核苷酸胞嘧啶的5'碳上，产生5-甲基胞嘧啶。精子中的DNA甲基化与组蛋白的乙酰化有关，导致其被精胺取代。精子中DNA甲基化的程度因人而异。一项全基因组的研究报告表明，肥胖男性和正常男性精子中9081个独特基因的甲基化存在差异。在高脂饮食诱导的肥胖大鼠模型中，鉴定了92个涉及细胞定位、运输和代谢的基因，在一些差异甲基化区域发现了返祖现象。

四。其他因素

除了上述因素，温度对男性精子发生也有重要作用。正常情况下，阴囊温度比人体温度低1~2℃。阴囊温度升高会降低精液参数，增加精子DNA损伤和氧化应激反应。肥胖患者阴囊周围脂肪堆积可抑制散热，睾丸局部温度升高，可引起精子DNA损伤，增加氧化应激反应。此外，肥胖患者比正常人运动量少，可能对生精有一定影响。

综上所述，肥胖对男性生精的影响是多方面的，而且近年来肥胖男性和不育男性的数量逐年增加。深入研究肥胖对男性精子发生的影响具有重要的临床意义。目前国内外对肥胖导致男性生精机制的研究主要停留在动物实验阶段，集中在炎症、氧化应激、DNA损伤、表观遗传修饰等方面，但具体机制尚不完善。因此，积极探讨其机制并给予针对性的防治，对于保护男性生殖健康非常重要。