男性不育症吸烟者精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量的研究

中国行为医学科学 2000年第3期第9卷 论著

作者：张金萍　孟庆余　张雷家　毛贻龙　孙卓祥　陈颖

单位：张金萍(272103济宁医学院)；孟庆余　张雷家　毛贻龙　孙卓祥　陈颖(济宁医学院附属医院)

关键词：吸烟；男性不育；精浆；Zn；Cu；超氧化物歧化酶；自由基

　　【提要】　目的　探讨吸烟对男性不育症精浆微量元素Zn、Cu与超氧化物歧化酶（SOD）含量的影响及相关性。方法用电位溶出法和放射免疫分析法测定男性不育症110例非吸烟者和191例吸烟者精浆Zn、Cu和CuZn-SOD 含量。结果吸烟组较非吸烟组精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量明显降低(P＜0.001)； 少量吸烟或烟龄1～10年者对精浆Zn、Cu、CuZn-SOD 含量无明显影响，中、大量吸烟或烟龄10年以上者对精浆Zn、Cu和CuZn-SOD含量有明显影响；其含量与吸烟量呈负相关(P＜0.001)。结论　吸烟对精浆Zn、Cu、CuZn-SOD 含量的影响存在着量效与时效关系，中、大量吸烟或烟龄长者可能对男性生育有不良影响。吸烟所致男性不育的原因之一可能与自由基有关。

Study on content of Zn,Cu and CuZn-SOD in seminal plasma of smoker with male sterility

Zhang Jinping, Meng Qingyu,Zhang Leijia, et al. Jining Medical College,Shang Dong;272103

　　【Abstract】　Objective To study the effect and correlation of smoking on the content of Zn,Cu and superoxide dismutase(SOD) in seminal plasma with male sterility.Method The content of Zn , Cu and CuZn-SOD in seminal plasma of 110 non-somking and 191 smoking men were determined individually, With potentiomtic stripping analysisis and radioimmunoassay.Results The content of Zn,Cu CuZn-SOD in seminal plasma in the smoking group was obviously lower than non-smoking group(P＜0.001).The content of Zn,Cu and CuZn- SOD in seminal plasma were not effected apparently by a little of the or those with smoking history for 1～10 years.The content of Zn,Cu and CuZn -SOD in seminal plasma were effected greatly by the moderate the large or with smoking histiry for more than 10 years.The content of Zn , Cu ,CuZn-SOD and amount of cigarettees had a negative correlation (0 .001).Conclusion Smoking and its effect to Zn,Cu and CuZn -SOD in seminal plasma was in relation of amount, time and result. Male sterility caused by smoking was related to free radical.

　　【Key words】　Smoking　Male sterility　Seminal plasma　 Zn　Cu　Superoxide dismutase　Free radical

　　本实验通过探讨吸烟对精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量的影响及相关性，以揭示吸烟、精浆Zn、Cu、CuZn-SOD、男性生育能力之间的关系，为临床诊断、治疗男性不育症提供实验和理论依据。

材料与方法

　　一、受检对象及分组：为婚后2年以上，未采取任何避孕措施，性生活正常，排除女方不孕原因的不育男性301 例，年龄25～43岁（平均28.23±3.11）。按1984年全国吸烟抽样调查吸烟标准分为^［1］吸烟组和非吸烟组。两组资料t检验表明无显著性差异。

　　二、标本的采集：受检者禁欲5～7天，手淫法采集精液。液化后立即按WHO行精液常规检查。

　　三、检测方法

　　电位溶出法测定微量元素Zn、Cu，仪器为

　　WVCV-I型微量元素测定仪（北京市科普仪器厂）。放射免疫分析法（RIA）测定CuZn-SOD含量^［2］。试剂盒由北京北方生物技术研究所提供，仪器为FJ-2011r-免疫计数器（西安262厂）。

　　四、统计学方法：所有实验数据采用 SPSS 7. 5 for Windows软件包进行统计分析处理。结果用±s表示。

结　　果

　　一、吸烟组与非吸烟组比较，精浆Zn、Cu 、CuZn-SOD含量显著降低（P＜0.01）（见表1）。

表1　吸烟组与非吸烟组精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量比较（±s）

　　二、日吸烟量、烟龄与精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量的关系见表2。

　　3.吸烟者精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量与吸烟量之间呈一定程度的负相关(P＜0.001)(见表3)。

讨　　论

　　哺乳动物的精子对氧毒性非常敏感 ， 氧毒性之一表现为氧自由基介导的脂质过氧化作用。 微量元素Zn、Cu参与CuZn-SOD酶的结构或活性中心。体内的Zn、Cu主要集中在睾丸、附睾和前列腺等器官中，精浆内含量特别丰富。精浆中Zn与精子形态、结构、活力有关，Zn在保护精子膜的完整性方面具有重要作用。据文献报道CuZn-SOD与精子活力密切相关。我们的实验表明，正常成人男性精浆CuZn-SOD含量比血清中高40倍以上，这与精浆Zn含量高于血清是基本一致的。男性生殖系统中的Zn、CuZn-SOD，可及时清除氧自由基，使精子免受其害，因而，Zn、CuZn-SOD在保护生殖细胞方面是有其重要意义的。

表2　不同吸烟量(龄)组精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量比较（±s）

　　△与非吸烟组比较P＜0.05;*与非吸烟组比较P＜0.01

表3　日吸烟量与精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量相关分析

　　本结果显示，吸烟组与非吸烟组相比精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量显著降低；1～10支/日、1～10年吸烟组与非吸烟组比较精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量无显著差异，这是否与吸烟量的阈值有关，尚需进一步研究。精浆Zn、Cu、CuZn-SOD含量均随吸烟量的增加而降低，并呈一定程度的负相关。其原因可能是，香烟烟雾中含有大量的自由基及CO、NO、尼古丁、双环芳烃等有害物质^［3～4］。研究表明吸烟时每口烟雾约含10¹⁴～10¹⁶个自由基。另外，香烟烟雾中的NO可氧化成NO₂。NO和NO₂除本身是自由基外，NO₂还可与香烟烟雾中的烃和二烯类等有机分子反应，产生过氧化和烷自由基的连锁反应，刺激机体产生自由基；也可通过激活多核性白细胞和巨噬细胞，经呼吸爆发产生大量的。因此，吸烟者为清除吸入体内过量的高浓度的，要动用大量的SOD 加以清除，从而造成SOD的消耗增加。同时香烟烟雾中的、H等可破坏SOD和GSH-PX的-SH结构，烷氧自由基又可直接攻击SOD和GSH-PX结构，加之明显加剧的一系列自由基反应对DNA、酶蛋白的直接、间接损伤，使SOD和GSH-PX的活性减弱或丧失，SOD和GSH-PX的合成和再生减少，最终导致SOD含量显著降低。多数学者认为氧自由基除了可直接造成DNA链断裂外，主要是通过脂质过氧化作用影响DNA，引起SOD基因表达的变化，使之合成减少^［5，6］。

　　文献报道，吸烟可使精浆中Zn含量下降^［7］。Zn清除氧自由基的机制可能为：①Zn与膜蛋白的巯基、羧基结合，稳定细胞膜结构，防止脂质过氧化。②Zn能抑制体内的NADPH的氧化，减少H₂O₂的生成。③Zn作为CuZn-SOD的活性成分，与该酶的活性直接有关^。故Zn的缺乏势必导致CuZn-SOD含量降低。另外，Zn缺乏还可导致体内氧自由基产生增加，使SOD被大量消耗，同时还可抑制过氧化氢酶的活性，使之清除H₂O₂的能力下降。H₂O₂是SOD歧化的产物，H₂O₂的堆积可还原SOD的辅基Cu²⁺为Cu⁺，改变SOD的活性基团，使其中的组氨酸转化为丙氨酸，使SOD的结构和构型发生改变，活性丧失，所以吸烟组Zn、Cu和CuZn-SOD含量明显低于非吸烟组，提示氧自由基与男性生育力有关。

参考文献

　　1.中央爱国运动委员会,中华人民共和国卫生部编.1984 年全国吸烟抽样调查资料汇编.北京:人民卫生出版社,1988,220～222.

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(收稿日期：1999-03-19)