6.4 精液质量的地区差别
人群的体格、生理指标以及疾病在地理区域分布上差别性的特点及其原因是流行病学研究的一个重要方面;在了解和确定地理差别的基础上,寻找和研究引起这种差别的原因,从而采取适当的干预及防治措施,以提高人群的身体素质,防治疾病,改善人群的生活质量和延长寿命。
在比较不同地区的精液质量是否有差别时,首先要注意的是精液质量检测的方法学要相同,比如是人工测定还是应用精液自动检测仪器测定、精子密度检测的计数池及相应的方法是否相同,测定精子形态时应用的染色方法是否相同。同时,从6.3节禁欲天数与精液质量结果的关系的描述中已显示出,在收集精液样本时人群的禁欲天数要相同或基本相近;两地样本精液收集前的禁欲天数的均数和分布若有明显不同时,则就不可比了。同时,年龄也是影响精液质量重要因素,故两地区样本的平均年龄及年龄分布有明显不同时,不宜将两者直接相比较。对两个和多个地区进行精液质量的调查和研究时,一般而言,方法学应事先统一。对各地区样本的人口学特征及某些影响因素有所不同时,需应用多元统计分析方法对这些混杂变量进行调整。
6.4.1 国外精液质量地区的差别
美国[56]、丹麦[57]及其他一些欧洲国家[58~63]对人群精液质量的研究发现:精液质量存在地理差异(表6.20、表6.21)。Fisch等[64]发现:美国的三个地区平均精子密度
和精子活动率
)明显不同,加利福尼亚州最低(分别为72.7×106/ml±3.1×106/ml,51.4%±1.1%),明尼苏达州较高(分别为100.8.7×106/ml±2.9×106/ml,56.0%±0.5%),纽约最高(分别为131.5×106/ml±3.5×106/ml,58.2%±0.5%),加州的精子密度仅是纽约的55%;而精子活动率相差不大,加州是纽约的88%。Jensen等[57]在丹麦选取了甲乙两个中心进行研究,结果发现,两个中心的精子密度存在差异;继而在同一实验室分析了两地对象血中的生殖激素和β抑制素,结果显示:精子密度和正常形态精子率的中位数均为甲地高于乙地,而乙地对象的FSH中位数高于甲地,β抑制素中位数低于甲地。由此可见,精液质量的不同伴随着FSH和β抑制素水平的不同,因此认为这两个人群间确实存在着产生精子能力的不同,当然还不能完全排除这种差异是否由样本选择所引起的。Paulsen等[56]在美国的研究也发现精液质量有地理差异。
Auger和Jouannet的报道显示[65]:精液质量的地理差异不仅在不同民族的国家间存在,同时在同一国家的不同地区间也存在着。Auger和Jouannet在1973~1993年间,选取了在法国八个不同地区大学附属医院精子库供精的4 710个有生育力的男子为研究标本,对他们的精液质量进行了分析,结果发现精液量、精子密度、精子总数及精子存活率在不同中心之间有统计学差异(表6.22)。多元回归分析在控制了年龄、禁欲时间(禁欲时间规定在2~5天)和精液采集时间后,地区间的差异同样存在(表6.23)。表6.22显示和巴黎相比,卡昂(Caen)地区的精液量(4.1ml±1.9ml)较多,而雷恩地区(3.2ml±1.5ml)较少,相差22%;卡昂地区的精子密度和总精子数(102×106/±86×106/ml,409ml±380×106)最高,格勒诺布尔精子密度(82×106/ml±63×106/ml)与图卢兹地区总精子数(284×106/ml±262×106/ml)较低,相差19.6%和30.57%;波尔多地区精子活动率(69%±12%)较高,图尔布市地区(58%±16%)较低,相差14.50%。
表6.20 一些国家男性精液质量主要指标的比较

表6.21 欧洲地区和格陵兰男性精子密度(×106)

表6.22 法国八地区生育期男性精液质量主要指标(x±s)(中位数)

注:a,这些地区的活动精子率是在37℃下评估,其他地区均是在室温下评估。
b,P值是转换后的精液质量指标中的检验结果,转换后的指标在地区间方差不齐(Levene's test,1960),故方差分析采用Welch test(1938)。
表6.23 3306名生育期男性精液特征的多元回归分析

注:a,研究中心以巴黎为参照组;回归系数+/-表示高于或低于巴黎水平。b,数据经过适当处理后纳入模型。
表6.24 法国八地区生育期男性调整后的主要精液指标(x±s)(中位数)

注:a,列出转换前数据。
b,调整中位年龄(34岁)和禁欲时间(3天)后。
6.4.2 中国精液质量的地区差别
表6.3和表6.25显示部分学者发表的中国各省市健康男性的精液质量的研究数据。由两表可见,各学者研究调查的数据差别较大。中国是个多民族的国家,幅员辽阔,不同省市间气候、经济、卫生条件及生活习性差别较大,男性精液质量间是否也存在地理差异需要用数据来说明。从查阅到的文献来看,过去的研究基本上是单中心、例数也较少,而多中心研究时又没有统一的精液采集标准及实验室分析方法,因此笼统地对不同地区的精液质量进行比较显然是不能说明问题的。也有一些中心研究仅对总样本进行分析,但没有列出分地区的结果,是否有地区差别则无法知道。作者未发现以往有学者在同一个研究设计下对我国不同地区的男性精液质量进行比较分析。文献检索发现了三个WHO生殖调节研究合作中心的小型研究(样本大小为50~60),从报告的研究方法和结果来看,似乎不是统一的多中心研究,但研究设计及方法学具有相当的可比性,因而作者认为对这三研究有比较分析的意义。
比较陈振文、王信心和高榜华三项20世纪80年代WHO资助研究的结果(表6.25)显示,北京、南京及成都的男子精液质量指标有一些差别,但较小,三地间精液量、精子密度、精子总数、精子存活率及正常形态精子率最大差值分别为3.4%,13.5%,25.8%,17.5%和6.0%,精液量和正常形态精子率差别较小,而精子总数及精子存活率相差较大。
表6.25 中国有关研究的精液质量主要指标的比较(1985~2000年)

表6.26显示:2000年中国上海、河南、浙江、山西、山东、河北和贵州七省市的732例20~30岁婚检男性的六项主要精液质量指标的均数与标准差的数值。七省市中精液量山西最高2.95ml,河南最少2.29ml,相差22.4%;精子密度河北最高74.77×106/ml,贵州为36.27× 106/ml,仅为河北的48.5%;总精子数也是河北最高204.23×106,贵州为77.69×106,仅为河北的38.0%;精子存活率和精子前向运动率均以上海最高,分别为85.89%和76.5%,而河南最低,分别为72.35%和44.4%,河南为上海的84.2%和58.0%;精子正常形态率贵州最高为88.06%,河北最低为68.45%,后者是前者的77.7%。用WHO参照值来比较,各省市样本中各指标高于WHO参照值的百分比见表6.27;精液量符合WHO参照值的百分比河北最高为98.00%,浙江最低为64.56%,相差约33%;精子密度和精子总数最高依然是河北(均为100%),而最低是贵州(分别为83.53%和74.12%),分别相差16.47%和25.88%;精子前向运动率的WHO参照值符合率河北最高(100%),河南最低(43.02%),相差56.98%;精子存活率符合WHO参照值最高的是上海(92.31%),高于河北(42.00%)50.31%。精子正常形态率的符合率各省市间十分相近。这些指标中符合WHO参照值的百分比的差别最大,是精子存活率和精子前向运动率,差值在50%以上,而精子正常形态率的符合率差别最小,4%不到,且没有统计学意义。
表6.26 七省市精液质量主要指标值(x)及方差分析(2000年)
(https://www.daowen.com)
注:*为几何均数。
@上海、贵州有1例,浙江有2例无精症。
表6.27 七省市精液质量主要指标值符合WHO正常值的百分比(2000年)

注:①WHO正常参照值标准:精液量≥2ml,精子密度≥20×106/ml,精子总数≥40×106,精子前向运动百分率≥50%,精子存活率≥75%,精子正常形态率≥30%。
②除精子正常形态率各省市间比较P>0.05外,其他指标各省市比较,P均<0.01。
2002年中国六省市20~60岁一般健康人群精液质量调查的主要指标值,显示在表6.28。由表6.28所示,精液量均值在2~3ml之间,山东最高(2.95ml),山西最低(2.17ml),后者为前者的73.6%;精子密度河南最高(85.4×106/ml),而贵州最低(54.3×106/ml),贵州为河南的63.6%;精子总数山东最高(207.3×106),贵州最低(142.7×106),贵州为山东的68.8%;精子存活率贵州(78.45%)高于山西(58.78%)的19.77%;精子前向运动率山西最高(53.0%),河北最低(41.8%),相差11.2%;精子正常形态率山东最高(59.5%)较河北(33.1%)高26.4%。
比较2000和2002年两次的七省市和六个省市样本的指标中,有几点相似:精子密度和精子总数贵州最低;精子前向运动率山西最高、河南最低;精子存活率贵州均较高;精子正常形态率河北均最低。
表6.28 中国六省市不同中心对象的精液质量
指标比较(2002年)

注:①调整年龄和禁欲天数。
②各省市所有精液质量指标比较差别有非常统计学意义(P<0.01)。
从样本对象精液质量指标符合WHO参照值的比例来看,不同省市间有明显差别(表6.29)。精液量符合比例最高的是山东(91.6%),浙江最低(60.2%),两者相差31.4%;精子密度符合比例,山东、山西与河北100%符合,河南较低87.3%,两者相差12.7%;精子总数河北最高(100%),贵州最低,为82.90%,河北、贵州相差17.1%;精子存活率贵州最高(69.3%),山西最低(6.5%),两省样本相差62.8%;精子前向运动率符合百分比山西最高70.4%,而河北仅2.6%,差距为67.8%;精子正常形态率符合WHO参照值的,山东99.5%,而浙江仅8.0%,相差巨大。对比各省市样本符合WHO参照值的比例方面看,2000年和2002年两次调查有几点较一致,精液量符合率浙江较低,精子密度和精子总数河北、山东较高,精子存活率的百分比符合率比贵州较高,精子前向运动率则山西较高,精子正常形态率河北较高。
表6.29 中国六省市中心研究对象的精液主要指标与WHO参照值比较的符合率(%)(2002年)

表6.30 中国六省市不同中心对象的精液质量指标对WHO参照值的符合率比较(OR,多元logistic)(2002年)

*调整年龄和禁欲天数。**P<0.05
△精液质量各指标按WHO正常值标准分为正常和非正常组,正常组标准:精液量≥2ml,精子密度≥20×106/ml,精子总数≥40×106,精子快速前向运动百分率≥25%或精子前向运动百分率≥50%,精子存活率≥75%,精子正常形态百分率≥30%。
6.4.3 精液质量地区差异的原因
目前对精液质量的地理差异是否与种族、环境和生活方式等因素有关,或者仅仅是因人群的不可比性(由于样本选择和应答率的不同),以及方法学和检测技术的不同引起的尚无结论。有专家指出这种地理差异的最大可能是所有这些因素都在起作用。男性精液质量存在地理差异的原因可能在于,某些因素在各地间分布不均衡。
(1)种族及地方性疾病:Adamopoulos等[66]认为精液质量的地理差异是由种族、遗传、环境因素引起的。不同种族可能因遗传基因致使精液质量不同,种族的分布常呈现与地域分布有关。一些地方性疾病(例如碘缺乏病、地方性氟中毒等)常影响精液质量。有报道显示:缺碘可引起地方性甲状腺肿,同样,碘缺乏可以引起男性生殖功能不良、生育率降低。动物的毒性实验发现:给予小鼠高氟暴露后,小鼠精子畸形率明显增高,大鼠摄入高氟还可抑制血清睾酮,且呈剂量—反应关系,这提示氟可损伤睾丸间质细胞的功能。人群调查也显示:氟中毒可以降低受精率[67]。
(2)生活习惯:如饮食、吸烟、饮酒、冬天睡电热毯或热炕等。对中国2002年六省市的调查资料作多元线性回归分析后发现,饮酒者精子密度低于不饮酒者。据报道,酒中的主要成分乙醇可能是造成畸形精子增加的重要因素,不过其作用机制目前尚未完全清楚。嗜酒对人类生殖健康构成了威胁,增加了男性不育的风险。酒中的主要成分乙醇可直接或由其代谢产物乙醛(CH3CHO)抑制参与睾酮合成的酶,从而抑制睾酮的合成与分泌;损害肝功能而使雌激素水平增加,性腺功能低下,从而直接抑制脊髓反射中枢,抑制阴茎的勃起与射精;损害睾丸的生精功能,直接造成各种畸形精子增多[68]。同时又有报道,慢性酒精中毒的特征是酒精性肝炎、脂肪肝和肝硬化,常伴有性腺衰竭,促性腺激素分泌受抑制。睾丸活检可发现生精上皮缺损、小管周围纤维化、间质细胞显著减少。对营养良好的正常男性研究发现,大量饮酒5天后,睾酮释放的脉冲幅度下降,血睾酮值降低,1周后睾酮水平进一步下降。体外试验发现酒精可损害睾酮的合成机制[69]。用不同剂量的酒精喂养大鼠实验表明,长期大量饮酒可引起生殖系统损伤[70]。Pajarinen等研究显示[37],人类中度饮酒(每周20次)并不会明显降低睾丸功能,长期每天少量饮酒平均低于40g和精子发生异常没有关系,中等量饮酒可能会影响精液质量,而大量饮酒与精子发生严重异常有关。朱伟勇等[71]报道,饮酒与精子畸形密切相关。
有研究表明,吸烟者精子形态异常的百分数较不吸烟者明显升高。烟草燃烧后所产生的致突变物质可损害精子细胞,导致精子畸形。烟草中的尼古丁影响男性睾丸中的生精细胞,且有抑制性激素分泌和杀伤精子的作用,从而导致精子畸形和精子数量减少。Merino等[72]对197例吸烟和161例非吸烟的原发不孕男子的精液质量研究时发现,吸烟者精子密度、精子存活率、精子正常形态率及活动精子率均降低,严重吸烟者尤甚。Chia等[73]对243个有正常生育力男子的精液质量指标进行研究时发现,吸烟者的精液量明显低于非吸烟者,在调整年龄和饮酒这两个混杂因素后,这种情况仍然存在。国外也有研究表明:只有严重吸烟才能影响到精液质量;Close等[74]研究发现,吸烟并不降低精子密度、精子活动力或精子正常形态率。
冬天睡电热毯或热炕会造成阴囊温度升高,而阴囊温度与精液质量有关。不同的生活习惯可能致精液质量不同,因而,不同地区的人群生活习惯不同,可能是其精液质量不同的一个原因。
(3)微量元素水平:土壤中的各种微量元素,如铅、镉、锰、铜、锌含量各地间存在差异,环境污染和职业接触可致人类体内的重金属含量增高,但各研究的结果并不完全一致。Chia等[75]发现精子活力不足的男性血清镉含量明显高于正常精子的对象,他们认为血清镉含量升高可能影响精子的产生。Adejuwon等[76]还发现在不孕病人具有正常精子的对象中血清锰含量高于少精症和无精症的对象,该发现提示锰在不孕男子的评价中可能有潜在作用。作者[77]通过对2000年在上海、河南、浙江、山西、山东、河北、贵州七省市进行婚检的正常男性志愿者调查资料作分析,结果显示:总体而言,精液质量与血清重金属之间的典型相关关系不明显,但局部地区典型相关分析发现血清铅、镉等可能对精子质量有不良影响。
(4)体质因素:不同地区人群的身高、体重、睾丸体积等可能存在差异。2002年六省市20~60岁一般健康男性平均睾丸体积为17.78ml,与2000年七省市婚检男性的结果(17.85ml)以及国内王信心(17.3ml)非常接近[23],低于江鱼(19.8ml);同时与日本的Fujii[78]、泰国的Aribarg等[79]一些东南亚的研究结果相近似。控制了混杂因素后的结果显示:睾丸体积较大的对象,精子密度、前向运动精子率、精子存活率较高,与国内外的一些研究结果相一致。Amann和Howards[80]估算,每天每克睾丸组织生产4.4×106个精子,认为睾丸大小决定了精子密度和精子总数。香港Wang等[81]的横断面研究发现:睾丸大小和精子密度及总精子数呈正相关。Bujan等[82]的研究发现:精子密度的下降是和睾丸体积的减小相一致的。Andersen[60]在丹麦的研究也发现:睾丸大小和精子密度呈正相关。本研究同时还发现体质指数大的对象精液量较低。
(5)气候因素:长期超低温环境使睾丸血管发生强烈收缩,局部血液循环受阻,精浆营养成分改变将直接导致精子损伤的因素也需予重视。丁晓萍等[83]对驻守在黑龙江边防线上某部194名指战员的精液质量进行分析后发现,长期工作在寒冷地区的人员可见精子DNA单双链损伤增加,提示强寒冷对男性的生殖功能可能产生影响。
(6)生活与工作环境:不同地区的经济水平不同,因而生活工作环境不同,如家中拥有电器数量及应用频率不同。一些研究显示:使用空调、微波炉等家用电器时所产生的电磁辐射,室内温度层的改变及空气质量下降均会对人体健康产生一定程度的影响[38,84]。女子可发生月经不调,个别男子性功能衰退[33,34,37,38]。近年来,国外学者也进行了一系列实验研究与现场调查。Stuchly等[85]报道了不同家用电器会对人体产生不同的电磁感应,而且距离不同、磁感应强度也不同。据美国华盛顿技术评定处的报告披露:家用电器和各种电线所发出的电磁波对人体细胞有害。
综上所述,精液质量存在地理差异,但对这种差异存在的真正原因尚需更多的研究和探讨。