综述：精子DNA碎片化与瑜伽：提升男性生殖健康的叙述性综述

《Pathology - Research and Practice》：Sperm DNA Fragmentation and Yoga: A Narrative Review on Enhancing Male Reproductive Health

本综述系统阐述氧化应激（OS）诱导精子DNA碎片化（SDF）的机制及其对男性生育力和辅助生殖技术（ART）结局的负面影响，并重点探讨了将瑜伽（YBLI）作为一种非侵入性生活方式干预手段，通过增强线粒体功能、抗氧化能力及激活DNA修复通路（如降低8OHDG等氧化加合物）来改善精子DNA完整性的潜力和应用前景。

　　

Abstract

不孕不育仍然是一个重大的全球性健康问题，其中氧化应激和精子DNA碎片化（SDF）被公认为不明原因男性不育的关键因素。SDF对受精、胚胎发育和辅助生殖技术（ART）结局产生不利影响。尽管诊断和临床管理取得了进展，但仍有很大一部分病例是特发性的，这涉及超过2000个基因的复杂遗传基础。本综述综合了当前关于精子DNA损伤机制、类型和影响的知识，强调了对可靠诊断工具和靶向治疗策略的迫切需求。由内源性和环境因素共同驱动的氧化应激被确定为SDF的主要原因。虽然抗氧化剂疗法在临床研究中显示出不同的结果，但新出现的证据支持非侵入性生活方式干预（特别是瑜伽）在改善精子DNA完整性方面的功效。瑜伽通过增强线粒体功能和抗氧化能力，导致氧化DNA加合物（如8-羟基-2'-脱氧鸟苷, 8OHDG）减少，并促进DNA修复通路。通过整合分子生物学、生殖医学和整体健康实践的见解，本综述强调了对个性化、基于机制的男性不育治疗方法的迫切需求，并将瑜伽作为一种有前景的辅助疗法，以改善精子质量、减轻遗传风险并提高ART成功率。

Introduction

男性因素不育影响着全球近3000万男性，近几十年来，男性生殖健康出现了令人担忧的下降趋势。常规精液参数不足以预测生育潜力和生殖结局，这凸显了评估精子功能的必要性，特别是对那些对胚胎发育和健康后代出生至关重要的参数。其中，精子DNA完整性至关重要，因为DNA碎片化是男性不育的主要原因，并且即使在卵胞浆内单精子注射（ICSI）后，也与低成功率密切相关。氧化应激是SDF的主要原因，并且与精子中端粒维持受损和染色质凝聚缺陷密切相关。氧化损伤诱导单链和双链DNA断裂、诱变加合物形成、DNA低甲基化和端粒缩短，共同驱动基因组不稳定性和染色体改变，如易位和Y染色体微缺失。SDF水平升高会增加遗传和表观遗传疾病传递的风险，包括先天异常、认知缺陷和癌症易感性。因此，SDF评估不仅对生育预后具有临床意义，而且对于预防不良后代结局和指导治疗干预也至关重要。此外，精子形态异常也会导致生殖失败；例如，圆头精子症（顶体缺失）与非整倍体增加、DNA损伤增加以及即使进行ICSI后结局不佳有关。精子DNA损伤的原因是多因素的，包括凋亡失败、精索静脉曲张、肥胖、吸烟、饮酒、高龄父亲、环境污染物以及过度使用手机或暴露于微米和纳米塑料。虽然早期研究将DNA损伤归因于持续的生殖细胞复制，但目前的证据表明氧化应激是主要驱动因素。在精子发生和附睾成熟过程中，由于细胞质抗氧化储备有限，精子特别容易受到活性氧（ROS）的攻击。长时间的精子储存、环境损害以及内源性半胱天冬酶或核酸内切酶的激活进一步加剧了氧化损伤。心理压力和升高的皮质醇会放大ROS的产生，损害抗氧化防御，并加剧DNA损伤。线粒体功能障碍、染色质包装缺陷以及组蛋白与鱼精蛋白交换异常进一步损害基因组完整性。实验研究表明，高SDF对受精、胚胎发育和活产率产生不利影响，在ICSI来源的胚胎中观察到染色体异常增加。目前的治疗方法包括抗氧化剂补充、激素治疗、精索静脉曲张修复和生活方式改变，在降低SDF和改善生殖结局方面显示出不同的效果。环境和热应激也会加剧DNA损伤；来自隐睾等病症或紧身衣物、久坐等生活方式因素引起的睾丸热应激会诱导ROS，破坏DNA完整性，并增加生殖细胞凋亡。最近的证据强调了非编码RNA在男性不育中的作用。长链非编码RNA（lncRNAs），包括Gm2044，调节精子发生，其失调会损害生殖细胞发育。HOXA11-AS、H19和LUCAT1等lncRNAs的表达改变也与反复植入失败有关，进一步强调了它们在生殖失败中的作用。环境污染物，如重金属（汞、镍、锰），通过氧化机制与精子DNA损伤增加相关。综述一致证实，氧化应激诱导的脂质过氧化、蛋白质氧化和DNA碎片化是男性不育的核心机制。此外，系统性疾病如糖尿病（在阿拉伯世界非常普遍，预计到2035年将急剧增加）会加剧氧化应激、神经血管功能障碍和男性生殖功能损害。基于生活方式的对抗氧化应激的策略正引起人们的兴趣。其中，基于瑜伽的生活方式干预（YBLI）特别有前景，因为它独特地整合了体位法、呼吸调节和冥想。与单独解决生理或心理领域的传统有氧运动或正念技术不同，瑜伽同时减少了氧化应激、炎症和应激诱导的激素失调。因此，采用健康的生活方式改变、有效的压力管理和YBLI可以增强抗氧化防御，减轻氧化性DNA损伤，并改善生殖结局。

SDF Risk Factors and Reproductive Health

精子DNA碎片化（SDF）是精子染色质完整性的关键标志物，也是男性生殖结局的有力预测指标。尽管SDF检测被纳入世界卫生组织（WHO）手册作为扩展精液检测项目，但各种SDF检测方法差异很大，需要进一步研究以阐明其诊断价值，建立标准化方案，并了解其对辅助生殖技术和更广泛生育管理的影响。多种内在和外在因素导致了SDF。

Pathophysiology of SDF

精子DNA碎片化（SDF）源于遗传、环境和生活方式因素的复杂相互作用，这些因素损害了精子染色质完整性，对自然怀孕和辅助生殖技术（ART）结局产生负面影响。精子中的DNA损伤可表现为碱基错配、脱碱基位点、碱基修饰、DNA加合物、链间交联、嘧啶二聚体以及单链或双链断裂。端粒缩短，即染色体末端的自然过程，进一步加剧了基因组的不稳定性。

SDF Diagnosis: Advanced Tools for Precision Fertility Assessment

精子DNA碎片化（SDF）是男性生殖潜力的关键决定因素，对自然怀孕和辅助生殖技术（ART），如体外受精（IVF）和卵胞浆内单精子注射（ICSI），产生负面影响。传统的精液分析——包括精子计数、活力和形态——提供了精液质量的信息，但不能可靠地预测生殖结局或检测SDF。携带单链断裂（SSBs）的精子需要更先进的诊断工具进行评估。

SDF Therapies: Enhancing Sperm Quality for Fertility

一项荟萃分析报告称，短期禁欲后，睾丸精子的SDF低于射出的精子，尽管需要直接比较以确认短期禁欲是否可以在改善不育男性SDF方面取代手术取精。SDF的治疗方法旨在提高精子质量，降低ART反复失败的风险，并最大限度地减少后代遗传和表观遗传异常的可能负担。当前的策略包括抗氧化剂治疗、生活方式干预等。

Role of yoga in reducing oxidative stress and enhancing fertility

瑜伽是一种结合体位、呼吸练习和冥想的身心练习，具有多种健康益处，包括减少氧化应激（OS）和改善身心健康。瑜伽解决了导致氧化DNA损伤和精子DNA碎片化（SDF）的因素。研究表明，瑜伽可以改善特发性不育男性的精子参数并降低氧化应激水平。此外，瑜伽还能通过调节神经系统和内分泌系统来改善整体生殖健康。

Limitations and future prospective

关于精子DNA碎片化（SDF）及其对男性生育力影响的研究正在迅速发展，为管理不育症提供了有前景的途径。然而，需要解决几个局限性和潜在偏差。研究设计、样本量和SDF诊断标准的可变性可能导致结果不一致，并限制研究结果的普适性。一种有前景的方法是开发个性化的治疗计划，将SDF测试与个体风险因素评估相结合。

Conclusion

总之，SDF对男性生育力和生殖结局的影响是一个不断发展的研究领域，对不育夫妇的管理具有重要意义。SDF由多种内源性和外源性因素诱导，包括氧化应激、感染、慢性炎症、久坐生活方式、心理压力、高龄父亲和环境暴露。有多种SDF检测方法可用，但尚无标准化的临界值，需要进一步研究以确定其临床应用价值。未来的研究应侧重于建立标准化的检测方法、探索新的治疗靶点，并将瑜伽等生活方式干预措施整合到临床实践中，以改善男性生殖健康。