必需元素对精子质量及精浆蛋白完整性影响的多维度解析：一项体外与计算机模拟研究

本研究通过（in vitro）和（in silico）方法，系统揭示钙（Ca）、锌（Zn）、硒（Se）等必需元素（EEs）通过调控精子形态、运动能力、DNA完整性（DFI）及与精浆蛋白（如semenogelin）互作，在男性生育力中的关键作用，为生殖健康干预提供新视角。

　　

Highlight

化学试剂

所有分析级和分子级的化学试剂、试剂盒及溶剂均购自Sigma Aldrich（美国）、National Scientific Suppliers和Hi-Media公司。

伦理、受试者选择与实验设计

本研究使用的精液样本由印度泰米尔纳德邦韦洛尔辅助生殖诊所就诊者提供。研究开展前已获得必要的机构伦理批准及捐赠者知情同意（信息保密）。所有受试者年龄范围为25至39岁，根据计算机辅助精液分析（CASA）的男科学评估结果，将116名志愿者分为正常精子组（N=58）和畸形精子症组（N=58）。

常规精液参数比较及其显著性分析

正常精子组与畸形精子症（TZ）组精液参数的比较结果见表2。与正常组相比，TZ不育病例的精子形态显著下降（p<0.001）。快速前向运动能力——即精子高效快速向卵子移动的能力，是成功受孕最关键的因素之一。TZ患者此能力显著降低，突显了必需元素在维持精子运动功能中的重要性。

讨论

本研究探讨了正常精子组与畸形精子症（TZ）组之间精液参数的差异。根据辅助生殖技术（ART）研究，TZ患者因精子形态异常易发生自然流产。TZ是一种由精子发生过程中细胞分化受损导致的疾病，虽常与少精症、弱精症或弱畸精子症共存，但其独立病理机制与必需元素失衡密切相关。本研究首次通过多维度分析揭示了钙、锌、硒、镁等元素在维持精子形态、运动能力和DNA完整性中的协同作用，并通过计算机模拟发现semenogelin蛋白中的金属结合基序（如D-H-D、C-X-C、G-K-[TS]-T）在正常精子中显著表达，为理解元素-蛋白互作提供了新证据。

结论

本研究通过比较生育力正常与TZ受试者，揭示了必需元素在维持正常精子功能中的核心作用。TZ患者中钙（Ca）、锌（Zn）、硒（Se）、镁（Mg）、铜（Cu）、钠（Na）、钾（K）水平异常与精子参数下降显著相关，首次通过（in silico）分析发现semenogelin中离子结合位点的差异表达，为男性不育的诊疗和营养干预策略提供了重要理论依据。