纳米细菌是否对男性精子有影响？

各种先天性和获得性的泌尿生殖系统异常、男性副腺感染、阴囊温度升高、内分泌紊乱、遗传因素和免疫因素等均可影响男性生育能力!,其中炎症和感染是最主要的因素!。已有越来越多的病原体被证明能影响精子运动能力和功能,如大肠埃希菌、淋球菌、支原体、衣原体等!。纳米细菌最早由芬兰科学家Kajander 等在培养哺乳动物细胞时发现,形态微小,可通过 0.22 μm 除菌滤器,常规细菌培养方法难以生长,需在细胞培养基中才能生长3。目前,纳米细菌已被证实与泌尿系结石、钙化性疾病密切相关!4,而且能在体外对多种细胞产生毒性作用!78。ZHOU 等”成功从Ⅲ型前列腺炎患者前列腺液中分离培养出纳米细菌。随后,SHEN等!0研究表明,纳米细菌可能是Ⅲ型前列腺炎的致病因素。因为前列腺液是精液的重要组成部分,所以推测存在于前列腺炎尤其是Ⅲ型前列腺炎患者体内的纳米细菌可对患者精子产生影响而导致患者不育。ZHANG 等!从睾丸微石症的不育患者精液中分离出纳米细菌,提示纳米细菌可能与微石症患者的不育有关。LIN 等!2用纳米细菌成功诱导大鼠生精小管管腔形成睾丸微石,并提出纳米细菌可致睾丸组织出现病变。基于此,本研究将从Ⅲ型前列腺炎患者的前列腺液标本中分离培养纳米细菌,并将纳米细菌体外感染人精子细胞,利用计算机辅助精子分析系统(computer-assisted sperm analysis,CASA)分析纳米细菌体外对人精子运动参数的影响,探讨纳米细菌对人精子细胞的影响,从而为一些不明原因的不育症患者提供新的诊疗思路，

许多病原体可导致男性生殖系统感染,进而影响精子的生成以及精子运动参数,损害患者的生殖能力!]。其中细菌性感染在众多病原体中的检出率较高,纳米细菌这一特殊的纳米级微生物也被证实与男性泌尿生殖系统感染密切相关,尤其是结石患者,甚至还会在患者体内形成生物膜从而影响治疗效果!78。纳米细菌不易在普通细菌培养环境中生长,依赖于细胞培养环境,白色培养物易黏附于管底,这是纳米细菌培养成功的一个重要的微生物学特征;其次是纳米细菌在培养过程中能产生羟基磷灰石矿化外壳,可通过钙染色进行鉴定;且钙染色特异性较高,假阳性率较低,可作为鉴别纳米细菌的重要参考指标!4。本研究结果显示,对Ⅲ型前列腺炎患者的前列腺液标本培养后管底有白色沉淀,目培养基颜色变黄;阴性标本颜色与培养基对照组相比,颜色也略有变黄;茜素红钙染色结果显示,不同视野下有红色染色细菌;这证明,本研究参照文献方法成功分离培养出纳米细菌。

本研究结果显示,纳米细菌阳性组患者的精子浓度、前向运动力显著低于纳米细菌阴性组,这提示纳米细菌可对亚型前列腺炎患者精子细胞产生影响。此外,本研究体外将纳米细菌与精子共孵育后:精子浓度、精子总活力、前向运动力、VCL、VSL、VAP及 ALH 随孵育时间的延长呈下降的趋势;纳米细菌与精子共孵育2、4、8h时,精子浓度、精子总活力,前向运动力、VCL、VSL、VAP 及 ALH 显著低于对照组。因为共孵育8h后,对照组精子浓度和活力已不符合推荐参考值范围;所以,本研究未对后续时间点数据进行展示。另外,由于纳米细菌本身生长缓慢,可以忽略在共孵育过程中因纳米细菌增殖导致营养消耗、菌液与精子比例不一致等因素带来的干扰。因此,以上研究结果证实,纳米细菌可在体外降低精子浓度及各运动参数。推测纳米细菌产生细胞毒性作用的机制如下:(1)纳米细菌感染靶细胞后纳米细菌的羟基磷灰石矿化外壳可能会直接损伤细胞!0;(2)纳米细菌产生的脂多糖样内毒素也可能会对靶细胞产生毒性作用!9;(3)纳米细菌也可作为外来物质激活靶细胞溶酶体酶,诱导活性氧系统的活化,最终导致细胞凋亡、自!s,20];(4)纳米细菌感染机体后除了细菌对靶细胞的直接作用外,也能诱导免疫细胞产生细胞因子间接导致机体靶细胞损伤。SHEN 等!0通过纳米细菌感染 SD 大鼠诱导前列腺组织炎症模型,从模型大鼠前列腺组织中检出了较高水平的白细胞介素-1B、肿瘤坏死因子-α;而白细胞介素-1B、肿瘤坏死因子-α 会对精子数量和精子参数产生不利的影响2。然而,这些是否是纳米细菌对精子产生不利影响的机制仍需进一步验证。

细菌对精子的黏附是导致精子聚集和活力下降的原因之一。决定黏附作用的物质既包括细菌自身成分也包括精子细胞膜上的成分,二者相互作用导致精子黏附和聚集,如大肠杆菌、支原体、葡萄球菌等!2。本研究结果显示,显微镜下,对照组和实验组精子形态各时间点无明显变化,均未出现明显的聚集与黏附,推测这可能与纳米细菌的特殊性有关:考虑到精子浓度呈显著下降趋势,推测纳米细菌对精子的影响更趋向于毒性损伤而非黏附,因为精子细胞的完整性同样也能影响精子活力!22]

综上所述,纳米细菌可降低精子浓度和运动参数,进而可能影响患者的生育能力。由于纳米细菌生长周期较长、培养条件异于常规培养方式,故很容易被忽略;因此,对于不育男性患者应综合考虑各种感染性因素。考虑纳米细菌对精子的影响更趋向于毒性损伤而非黏附,需进一步探讨纳米细菌对精子毒性綬篌嶄什鮚征討软臍纂韻岑宓弗照从的机制。