综述:糖尿病相关氧化应激对男性生育能力的影响
《Journal of Diabetes》:The Impact of Diabetes Mellitus-Related Oxidative Stress on Male Fertility: A Review
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时间:2025年10月24日
来源:Journal of Diabetes 3.7
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本综述系统阐述了糖尿病(DM)通过高血糖诱导氧化应激(OS)损害男性生育力的机制。文章深入探讨了多元醇通路激活、活性氧(ROS)过量生成及晚期糖基化终末产物(AGEs)形成对精子质量、激素轴及睾丸功能的负面影响,并总结了抗氧化治疗、生活方式干预等综合管理策略的临床价值。
糖尿病(DM)作为一种慢性代谢性疾病,全球患者人数预计在2045年达到7.83亿。男性不育约占生育问题的30%-50%,其中DM相关氧化应激已成为核心病理机制。高血糖状态激活多元醇通路,消耗还原型辅酶Ⅱ(NADPH),削弱谷胱甘肽(GSH)抗氧化能力,同时促进活性氧(ROS)生成,导致精子膜脂质过氧化、DNA断裂和运动能力下降。
临床研究显示,DM患者普遍存在精液量减少、精子活力下降及形态异常。Type 1 DM(T1DM)患者多表现为原发性睾丸功能衰竭,而Type 2 DM(T2DM)则更常见继发性性腺功能减退。多元醇通路中醛糖还原酶(AR)和山梨醇脱氢酶(SDH)的连续反应不仅消耗NADPH,还产生大量NADH,激活NADH氧化酶(Nox)并诱发ROS爆发。
DM通过破坏下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)引起睾酮(TT)合成减少。研究证实T2DM患者血清促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)和TT水平显著降低,而T1DM患者呈现高促性腺激素性性腺功能减退。肥胖与DM的共病现象进一步加剧胰岛素抵抗和激素紊乱。
DM男性自然生育率显著降低,儿童期发病者生育风险更高。辅助生殖技术(ART)中,糖尿病患者的受精率虽与对照组相当,但临床妊娠率显著下降(3.3% vs 27.9%),而冻胚移植(FET)成功率可达29%,提示胚胎质量可能受宫内环境影响。
不育男性精浆中丙二醛(MDA)、8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)等氧化损伤标志物显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶活性降低。活性氧-总抗氧化能力(ROS-TAC)评分可作为综合评价氧化应激状态的可靠指标。
体重指数(BMI)与精子质量呈"J型"关联,肥胖者精子浓度、活力和形态学评分显著降低。脂肪组织分泌的瘦素促进炎症因子释放,同时腹股沟脂肪堆积导致阴囊温度升高,共同加剧睾丸氧化微环境。
ROS内源性来源包括精子线粒体电子泄漏、白细胞呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶(XO)催化反应等;外源性来源涵盖吸烟、酒精、重金属暴露及辐射。氧化还原电位(ORP)测定和化学发光法成为当前主流的直接检测技术。
左卡尼汀、辅酶Q10(CoQ10)、维生素E联合应用可显著改善精子活力与形态。α-硫辛酸(ALA)(600mg/天)治疗12周后精子计数与运动能力明显提升。二甲双胍通过激活AMP活化蛋白激酶(AMPK)途径减轻氧化损伤,白藜芦醇和姜黄素在动物模型中显示出DNA保护效应。
建议采取以下措施:1)膳食补充锌、硒及多酚类抗氧化剂 2)规律中等强度运动 3)体重管理使BMI<25 4)减少桑拿与紧身衣着 5)精索静脉曲张显微栓塞术 6)应激管理及认知行为疗法。未来需开发靶向递送抗氧化剂技术,并推进干细胞疗法在睾丸微环境修复中的应用。
DM相关氧化应激通过多重通路损害男性生育力,需采取降糖、抗氧化、生活方式干预一体化策略。早期生殖功能筛查、个性化抗氧化方案及多学科协作管理是改善预后的关键。
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