卵泡液与血清微量元素浓度及其与辅助生殖技术结局的关联：初步证据

《Toxics》：Trace Element Concentrations in Follicular Fluid and Serum and Their Association with Assisted Reproductive Technology Outcomes: Preliminary Evidence

　　

中文翻译（摘要） 世界卫生组织将不孕症定义为男性或女性生殖系统疾病，其特征是在12个月规律无保护性交后未能妊娠。辅助生殖技术（ART）被广泛用于解决不孕问题。鉴于微量元素参与卵巢功能和女性生殖，本研究评估了31名接受ART的女性卵泡液和血清中微量元素的浓度。采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定镉（Cd）、钴（Co）、铬（Cr）、铜（Cu）、铁（Fe）、汞（Hg）、锰（Mn）、镍（Ni）、铅（Pb）、硒（Se）、钒（V）和锌（Zn）的浓度，并探讨其与ART结局的关系。在卵泡液中，铜和锌浓度与获卵数呈正相关。相反，铜、钒和锌与子宫内膜厚度呈负相关，且铜浓度随受精率升高而降低。在血清中，钴和铁浓度与子宫内膜厚度呈正相关，而钴和锰与卵母细胞成熟率呈正相关。镍浓度与子宫内膜厚度及β-人绒毛膜促性腺激素（β-hCG）阳性率呈负相关，钒浓度与β-hCG阳性率和受精率呈负相关。总体而言，研究结果表明特定微量元素与ART相关参数之间存在关联，并支持在生殖健康研究中进一步探索局部和全身金属暴露的作用。鉴于本研究的探索性质、有限的样本量以及进行的多重比较，这些结果应被视为初步的和产生假说的，需要在更大规模的独立队列中进行验证。

论文解读文章

一、研究背景与目的

不孕症是全球性的公共卫生问题，影响着约六分之一的育龄成年人。辅助生殖技术（ART），特别是卵胞浆内单精子注射（ICSI），已成为治疗不孕症的重要手段。然而，ART的成功率仍受多种因素影响，其中环境暴露，尤其是金属元素，被认为是潜在的干扰因素。必需微量元素如锌（Zn）、铜（Cu）、锰（Mn）、硒（Se）等参与卵泡发生、卵母细胞成熟和排卵等关键生理过程，其失衡可能损害生殖功能。同时，非必需或有毒元素如镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）、镍（Ni）、钒（V）等可通过氧化应激、内分泌干扰等机制对女性生育力产生负面影响。

卵泡液（FF）作为卵母细胞发育的直接微环境，其成分变化直接影响卵母细胞的质量和胚胎发育潜能。血清则反映全身系统性暴露和金属稳态。同时评估两种生物基质中的微量元素浓度，可提供关于局部和全身暴露因素的互补信息。现有研究多聚焦于单一基质或少数几种金属，缺乏对多种元素在两种基质中与ART多个环节结局的综合分析。因此，本研究旨在量化接受ICSI治疗的女性卵泡液和血清中12种微量元素的浓度，并探索其与卵巢反应、卵母细胞成熟、受精、子宫内膜厚度及生化妊娠等ART相关参数的关联，为后续机制研究和临床干预提供初步证据。

二、主要技术方法

研究人员招募了31名在意大利萨萨里大学妇产科诊所接受ICSI治疗的不孕女性。采集卵母细胞回收日（OPU）的血清和单个优势卵泡（约19mm）的卵泡液样本。采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）在氦气动能歧视（KED）模式下定量检测两种基质中¹¹⁴Cd、⁵⁹Co、⁵²Cr、⁶³Cu、⁵⁶Fe、²⁰²Hg、⁵⁵Mn、⁶⁰Ni、⁸²Se、²⁰⁸Pb、⁵¹V和⁶⁴Zn的浓度。统计方法包括：斯皮尔曼等级相关分析评估连续变量间的相关性；受试者工作特征曲线（ROC）分析探索与生殖结局相关的金属浓度阈值；多元线性回归（MLR）模型（纳入年龄和体重指数BMI作为协变量，所有金属浓度同时进入模型）评估金属浓度与ART结局之间的关联，结果以几何均值比（GMR）表示。为控制多重比较，采用Benjamini-Hochberg错误发现率（FDR）程序校正p值。

三、研究结果

3.1 卵泡液结果

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  与获卵数的关系：斯皮尔曼分析显示，卵泡液中锌（Zn）浓度与获卵数呈显著正相关（p_FDR = 0.004），铜（Cu）也呈弱正相关（未通过FDR校正）。多元线性回归（MLR）确认Zn与获卵数呈正相关（GMR: 5.32），但该结果未通过FDR校正。
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  与子宫内膜厚度的关系：卵泡液中钒（V）（p_FDR = 0.004）、铜（Cu）和锌（Zn）与子宫内膜厚度呈负相关。MLR证实V（GMR: 0.772，p_FDR = 0.003）和Zn（GMR: 0.555）与内膜厚度呈负相关，后者未通过FDR校正。分类分析也显示，子宫内膜厚度大于9mm的女性，其卵泡液中V（p_FDR = 0.004）、Zn（p_FDR = 0.008）浓度显著更低。
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  与受精率的关系：高受精率组（>65%）女性的卵泡液Cu浓度显著低于低受精率组。
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  其他：铬（Cr）水平在不孕病因分组中存在差异，在不明显因不孕组最高。

3.2 血清结果

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  与子宫内膜厚度的关系：MLR显示，血清铁（Fe）（GMR: 1.30）和钴（Co）（GMR: 1.32）与子宫内膜厚度呈正相关，而镍（Ni）（GMR: 0.776）与之呈负相关（均为探索性发现，未通过FDR校正）。
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  与生化妊娠的关系：获得生化妊娠的女性，其血清V和Ni浓度显著低于未妊娠组。
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  与受精率和卵母细胞成熟的关系：高受精率组血清V浓度较低。卵母细胞完全成熟（成熟率100%）的女性，其血清锰（Mn）和Co浓度显著更高。
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  与其他变量的关系：镉（Cd）是唯一在不同不孕病因间有显著差异的血清金属，在女性因素不孕组中水平最高。

3.3 其他证据

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  基质间相关性：汞（Hg）、铜（Cu）、硒（Se）、钴（Co）在血清和卵泡液中的浓度呈强正相关，表明部分金属的全身水平和局部水平具有一致性。
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  生理变量关联：年龄与子宫内膜厚度呈负相关；BMI与不孕持续时间呈正相关；抗缪勒管激素（AMH）与年龄呈负相关；获卵数与成熟卵母细胞（MII）数呈强正相关。

四、讨论与结论

讨论部分总结：研究结果提示，卵泡液中锌（Zn）对获卵数有积极作用，但其与子宫内膜厚度的负相关关系则显示出复杂性。铜（Cu）与获卵数和受精率呈现不一致的关联，可能与氧化应激和细胞毒性有关。钒（V）在两种基质中均表现出与生殖参数的一致负相关，支持其作为内分泌干扰物的潜在作用。血清铁（Fe）与内膜厚度的正相关符合其在组织血管化和代谢中的作用。血清钴（Co）的正向关联可能与其作为维生素B12成分参与细胞代谢有关。血清镍（Ni）的负向关联则与既往研究中其对生殖健康的损害效应一致。锰（Mn）在血清和卵泡液中表现出的不同关联模式，提示其在不同生物区室中可能有不同的生物学意义。这些发现为微量元素在ART结局中的作用提供了初步证据，但需谨慎解读。

结论部分翻译：这项探索性研究确定了在血清和卵泡液中测量的选定微量元素与若干ART相关参数（包括获卵数、卵母细胞成熟、受精率、子宫内膜厚度和生化妊娠）之间的关联。由于样本量有限、单中心设计、单次时间点暴露评估、多重统计比较以及缺乏外部验证，观察到的关联应被视为初步的和产生假说的，而非因果效应的证据。尽管应用了多重检验校正，但仍不能完全排除残余混杂和偶然发现的可能性。这些发现支持将微量元素暴露作为生殖健康研究中一个潜在相关因素进行进一步调查；然而，它们并未确立微量元素分析在生育管理中的临床实用性。需要进行更大规模人群、纵向暴露测量、外部验证以及对潜在混杂因素进行全面调整的进一步研究，以确认这些关联并阐明其生物学意义。