《Reproductive Medicine and Biology》:Hormonal Therapy Before Sperm Retrieval in Men With Non-Obstructive Azoospermia: From Controversy to Precision Using the APHRODITE Criteria
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目的:回顾非梗阻性无精子症(NOA)男性精子获取前激素治疗的生物学原理、临床证据、局限性和未来方向,重点强调使用APHRODITE标准进行基于表型的选择。方法:研究人员进行了一项叙述性综述,整合了关于下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴调节、间质细胞(Leydig细
目的:回顾非梗阻性无精子症(NOA)男性精子获取前激素治疗的生物学原理、临床证据、局限性和未来方向,重点强调使用APHRODITE标准进行基于表型的选择。方法:研究人员进行了一项叙述性综述,整合了关于下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴调节、间质细胞(Leydig细胞)和支持细胞(Sertoli细胞)功能、睾丸内睾酮(ITT)、基于促性腺激素的刺激、精子获取结局以及NOA内分泌表型分型的证据。特别关注了在显微切割睾丸精子提取(micro-TESE)前评估人绒毛膜促性腺激素(hCG)、卵泡刺激素(FSH)或联合促性腺激素治疗的机制研究和对照队列。结果:NOA中的激素治疗仍存在争议,因为现有研究异质性较大且多为观察性。然而,机制数据显示,使用hCG的激素治疗可增加睾丸内睾酮并刺激精原细胞活性,而外源性FSH可能支持支持细胞功能。临床证据表明,获益最可能发生在伴有生化性性腺功能减退症的特定男性中,尤其是那些FSH正常或中度升高的患者,而伴有晚期高促性腺激素性睾丸衰竭的男性似乎反应较差。结论:睾丸性NOA中精子获取前的激素治疗应被视为一种选择性的、适应证外策略,而非普遍干预措施。基于APHRODITE的分层可能有助于识别适合内分泌优化的候选者,并指导未来的随机试验。
**1 引言**
非梗阻性无精子症(NOA)是男性不育中最具挑战性的状况之一,其特征为射精中无精子,源于内在睾丸功能障碍,影响约1%男性和高达10%不育男性。与精子生成通常保留的梗阻性无精子症不同,NOA反映严重减损的精子产生,睾丸内常存在孤立且异质性的活跃精子生成灶。显微切割睾丸精子提取(micro-TESE)结合胞浆内单精子注射(ICSI)改变了这些患者的生育前景,但仍有相当比例患者精子获取失败。NOA精子获取前激素治疗长期存在争议,其生物学原理在于精子生成依赖黄体生成素(LH)活性、睾丸内睾酮(ITT)和FSH介导的支持细胞支持。人绒毛膜促性腺激素(hCG)可刺激间质细胞(Leydig细胞)增加ITT,FSH可增强支持细胞(Sertoli细胞)功能并支持残余精子生成活性。然而,NOA高度异质,现有研究在纳入标准、内分泌表型、治疗方案、持续时间、终点和精子获取技术方面存在差异。日本研究者的机制和临床研究推进了该领域,表明基于hCG的治疗可增加ITT、刺激精原细胞DNA合成,并在有残余生殖细胞的特定男性中提高既往失败后的精子获取可能。本综述从生理学转向临床应用,总结精子生成的内分泌调节、基于hCG和FSH治疗的理论依据、现有临床证据以及基于APHRODITE的分层对患者选择的意义,将激素治疗定位为针对有残余功能储备男性的靶向策略。
**2 非梗阻性无精子症:流行病学、病因及对生育的影响**
NOA是精子生成衰竭的最严重表现,约占无精子症病例的60%。病因包括先天性、遗传性、获得性和特发性。遗传评估传统上集中于核型异常(如克兰费尔特综合征)和Y染色体微缺失(AZF区域),但下一代测序(NGS)已识别出众多罕见单基因变异,涉及生殖细胞发育、减数分裂、DNA修复、染色体联会、鞭毛形成、支持细胞-生殖细胞相互作用及睾丸发育的基因,如TEX11、TEX14、TEX15、NR5A1、DMRT1、SYCP2、SYCE1、FANCM、MSH4、MSH5、MEIOB、SOHLH1、SOHLH2等。不同遗传病因可能具有不同的精子获取预后。获得性原因包括化疗或放疗等性腺毒性治疗、睾丸创伤、严重全身性疾病、感染(如腮腺炎性睾丸炎)及环境或生活方式因素。许多患者经标准评估后无特定病因,归类为特发性NOA。从生殖角度看,micro-TESE已成为首选精子获取技术,报告的精子获取率(SRR)通常为30%–60%,取决于患者特征、病因、组织病理学、外科经验和实验室表现。本综述强调基于APHRODITE标准进行表型选择,将NOA视为睾丸衰竭的谱系,具有可变的内分泌、组织学、遗传和临床表型。
**3 精子生成、激素控制及NOA中激素刺激的理论依据**
**3.1 概念基础**:激素刺激的理论依据基于三个相互关联的原则:精子生成需要协调的ITT和FSH活性;NOA生物学异质,具有可变残余睾丸储备;激素治疗最可能支持、稳定或再激活残余精子生成活性。micro-TESE识别已存在残余精子生成的区域,而非诱导精子生成。激素治疗旨在改善手术前的睾丸内环境,增加残余精子生成灶在精子获取时生物活跃、成熟和可检测的可能性。
**3.2 精子生成的内分泌调节**:精子生成依赖下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴。脉冲性促性腺激素释放激素(GnRH)刺激垂体释放LH和FSH。LH作用于Leydig细胞促进睾酮合成,但精子生成主要依赖ITT,其浓度远高于外周血。FSH直接作用于Sertoli细胞,支持其代谢活性、抑制素B分泌、血睾屏障维持及生殖细胞增殖分化的旁分泌支持。正常精子生成需要LH/ITT与FSH的协调作用。
**3.3 间质细胞-支持细胞-生殖细胞串扰**:睾酮主要通过雄激素受体(AR)经Sertoli细胞发挥作用,调控多种因子(如GDNF、FGF、BMP、NANOS、KIT配体)表达,维持精原细胞池并促进生殖细胞通过有丝分裂、减数分裂和减数分裂后阶段。NOA中任何组分的破坏均可能损害精子生成,但残余生殖细胞的存在为激素干预提供了潜在靶点。
**3.4 NOA中的内分泌紊乱**:NOA男性中,FSH升高常反映支持细胞储备减退,低或低正常睾酮可能提示Leydig细胞功能障碍。血清睾酮不一定可靠反映ITT,部分生化性性腺功能减退症患者可能确实ITT不足。激素刺激旨在恢复Leydig细胞雄激素输出和支持细胞功能,优化残余生殖细胞向前推进的条件。
**3.5 hCG作为恢复睾丸内雄激素活性的策略**:hCG作为LH类似物,结合Leydig细胞LH受体,增加睾丸睾酮产生。晚期减数分裂、精子形成和精子释放高度依赖雄激素。在NOA合并生化性性腺功能减退症患者中,hCG可改善局部雄激素环境,促进残余生殖细胞完成成熟。
**3.6 FSH作为支持细胞支持**:FSH直接作用于Sertoli细胞,增强其功能、支持抑制素B分泌、改善生精上皮代谢和结构支持,并激活精原细胞增殖和生殖细胞分化途径。在hCG治疗期间内源性FSH显著抑制时,外源性FSH可维持Sertoli细胞刺激,同时hCG维持ITT水平。
**3.7 Viana等人阐释的机制模型**:模型展示hCG刺激Leydig细胞增加ITT,激活Sertoli细胞中AR信号,增强旁分泌因子表达,促进生殖细胞维持和分化,尤其依赖雄激素的阶段。
**3.8 FSH受体反应性与内分泌重置概念**:慢性高促性腺激素状态可能伴受体下调或下游信号改变,限制Sertoli细胞反应性。基于hCG的刺激可能通过增加雄激素反馈降低内源性促性腺激素驱动,随后补充FSH可能提供更有效的刺激,为部分基线FSH升高的患者反应提供生物学解释。
**3.9 Shinjo和Shiraishi的机制证据**:在既往micro-TESE失败后接受挽救性激素治疗的NOA患者中,基于hCG的治疗显著增加ITT,并刺激精原细胞DNA合成(通过增殖细胞核抗原表达评估)。后续临床工作表明,获益限于有残余分化生殖细胞(如晚期成熟阻滞或局灶性低精子生成)的患者,强调激素刺激无法挽救完全耗竭的睾丸,但可优化残余精子生成灶。
**4 APHRODITE标准:NOA谱系中的内分泌表型分型**
APHRODITE标准根据精液表型和内分泌状态(特别是FSH和睾酮水平)对患者进行分类。NOA处于精子生成衰竭的最严重端,但对应多种内分泌谱。
第1组为低促性腺激素性性腺功能减退症(HH),表现为低促性腺激素伴低睾酮。第2组为特发性不育(正常促性腺激素、正常性腺功能),FSH和睾酮正常,但精液参数异常。第3组为特发性不育(正常促性腺激素、性腺功能减退),FSH正常、睾酮低。第4组为特发性不育(高促性腺激素谱),FSH高于上限,睾酮低或低正常。第5组为不明原因不育。
研究显示,767例NOA男性中,80.8%睾酮低于350ng/dL,高促性腺激素性性腺功能减退症(42.5%)和正常促性腺激素性性腺功能减退症(38.5%)为主要亚群,对应APHRODITE第3组和第4组。精子获取率因内分泌表型而异:正常促性腺激素性性腺功能减退症和高促性腺激素性性腺功能减退症分别为61.1%和38.6%。因此,NOA不应视为单一诊断,而应通过内分泌表型进一步区分。
**5 根据APHRODITE分组对NOA男性提出的激素治疗**
APHRODITE分类指导激素干预与潜在内分泌缺陷匹配,而非统一治疗。
**5.1 第1组:表现为无精子症的低促性腺激素性性腺功能减退症**:激素治疗为因果治疗,基于hCG(通常联合FSH)恢复睾丸刺激,精子可能出现在射精中,无需手术获取。
**5.2 第2组:FSH和睾酮正常的NOA**:正常血清FSH不一定反映正常支持细胞功能或完整精子生成。单细胞转录组研究表明支持细胞成熟和信号异常。对部分患者,可考虑外源性FSH作为“功能性FSH不足”的补充,尤其当睾丸较大、组织学为成熟阻滞而非纯支持细胞综合征、或抑制素B正常时。hCG非必需,除非睾酮边缘降低。
**5.3 第3组:FSH正常、低睾酮的NOA**:此表型为激素优化的最具生物学意义组。基于hCG的治疗是核心,通过刺激Leydig细胞优化ITT。FSH可在内源性FSH受抑制或需要联合Leydig-Sertoli刺激时添加。临床数据显示正常促性腺激素性性腺功能减退症男性精子获取率更高,支持其为靶向人群。
**5.4 第4组:FSH升高、睾酮低或代偿的NOA**:此表型提示更晚期睾丸衰竭,但不应自动排除。hCG可能改善ITT并支持残余精子生成,且可能通过负反馈降低内源性促性腺激素驱动,实现内分泌“重置”。临床预期应现实,但部分男性仍可能获益,尤其当睾酮低、既往组织学提示局灶性晚期成熟阻滞或低精子生成时。
**5.5 跨组实用治疗逻辑**:第1组为促性腺激素替代;第2组在特定病例中考虑FSH;第3组是hCG最直观靶点;第4组需谨慎。
**6 NOA中外源性促性腺激素:hCG、FSH及联合睾丸刺激**
**6.1 从间接内分泌操作到直接睾丸刺激**:外源性促性腺激素直接作用于睾丸:hCG提供LH活性于Leydig细胞,FSH直接刺激Sertoli细胞。促性腺激素信号的功能变异(如FSHB -211 G>T启动子变异、FSHR Asn680Ser多态性)可能解释个体间反应差异,支持未来将遗传标志物整合到APHRODITE分层研究。口服药物(如克罗米芬、芳香化酶抑制剂)在特定情况中有用,但NOA表型提示Leydig细胞或联合Leydig-Sertoli不足时,外源性促性腺激素提供更直接、持续和睾丸导向的刺激。
**6.2 实用解释**:外源性促性腺激素治疗应视为靶向睾丸刺激。hCG恢复或增强Leydig细胞雄激素输出和ITT依赖性Sertoli细胞信号;FSH支持Sertoli细胞功能和生殖细胞发育;联合旨在重建有利的Leydig-Sertoli-生殖细胞微环境。实践中,重组hCG以血清睾酮恢复正常范围为目标,约每4周监测内分泌,若FSH过度抑制则添加重组FSH,若睾酮与雌二醇比值下降则引入芳香化酶抑制剂,并重复精液分析检测射精中精子。
**7 支持NOA精子获取前激素治疗的证据**
**7.1 证据概览**:2026年综述总结16项研究,涉及4074例睾丸NOA男性,其中10项比较激素治疗与无治疗,仅4项专门评估基于促性腺激素的治疗作为主要干预与未治疗对照组。
**7.2 日本贡献**:Shiraishi等人2012年回顾性研究纳入48例既往TESE失败NOA患者,治疗组接受尿源性hCG 5000 IU每周三次,FSH<3 IU/L时添加重组FSH,3–6个月后重复micro-TESE精子获取率为21.4%,对照组为0%。机制研究显示hCG治疗增加ITT并刺激精原细胞DNA合成(通过增殖细胞核抗原表达),表明可改变局部睾丸环境。
**7.3 来自更大规模当代对照队列的证据**:Guo等人评估184例非嵌合型克兰费尔特综合征(高促性腺激素)患者,hCG治疗组与未治疗组精子获取率分别为43.3% vs 44.0%,无获益。Peng等人研究569例高促性腺激素性NOA患者,治疗组(hCG 2000 IU隔日,根据FSH调整)精子获取率31.2%,对照组19.5%,但活产率无显著差异。Esteves等人研究616例性腺功能减退症NOA患者(291例治疗组,325例对照组),治疗方案为重组hCG 2080 IU每周两次,调整睾酮至350–900 ng/dL,FSH<1.5 IU/L时添加重组FSH,睾酮/雌二醇比值<10时引入阿那曲唑。总体精子获取率治疗组62.5% vs 对照组51.4%(调整后OR 2.54),正常促性腺激素性性腺功能减退症亚组(对应APHRODITE第3组)获益最显著(67.9% vs 50.1%,调整后OR 3.20),而高促性腺激素性性腺功能减退症亚组(对应第4组)差异不显著(58.1% vs 51.9%,调整后OR 1.46)。治疗前micro-TESE睾酮水平418.5 ng/dL和Δ睾酮258 ng/dL可区分阳性与阴性精子获取结局(AUC 0.78和0.76)。
**7.4 解释**:综合证据表明促性腺激素治疗在生化性性腺功能减退症伴正常或中度升高FSH的特定男性中可能改善结局,与APHRODITE概念一致。未来随机试验应基于APHRODITE分组、基线FSH、睾酮反应、组织病理学和遗传背景进行分层。
**8 挑战与局限性**
激素治疗仍为不断演变的适应证外策略,主要基于回顾性队列和观察性研究,因果关系未确立。缺乏标准化治疗方案,不同研究在药物种类、剂量、给药途径、治疗持续时间、FSH添加标准、芳香化酶抑制剂引入阈值和micro-TESE时机方面存在差异。安全性、成本、治疗负担和结局选择(精子获取率为中间终点,需进一步评估ICSI结局、胚胎发育、妊娠、活产、后代安全性和成本效益)也是挑战。
**9 未来方向**
未来研究应确定哪类患者、哪种内分泌表型、何种方案可获益,以及生殖结局。APHRODITE标准为分层提供实用结构,应纳入睾丸体积、病因、遗传学发现、既往精子获取史、抑制素B、抗苗勒管激素、17-羟孕酮和促性腺激素通路变异等生物标志物。一项多中心随机对照试验(NCT07540611)已注册,测试hCG加FSH用于特发性性腺功能减退症NOA男性(APHRODITE第3–4组),旨在评估内分泌导向的促性腺激素治疗能否增加ICSI可用精子。未来研究应使用标准化方案,终点扩展至射精中出现精子、获取精子数量和质量、受精、胚胎发育、整倍体率、临床妊娠、活产、流产、产科和新生儿结局、后代安全性及成本效益。
**10 结论**
NOA男性精子获取前激素治疗生物学上合理,但仍在发展中。其最强适应症为低促性腺激素性性腺功能减退症,促性腺激素替代可纠正内分泌缺陷。在睾丸性NOA中,基于hCG和FSH的治疗应视为micro-TESE前的辅助性、适应证外策略,旨在优化残余精子生成。现有证据表明获益最可能见于生化性性腺功能减退症、尤其FSH正常或中度升高的男性,提示保留支持细胞储备和可纠正的雄激素不足。FSH显著升高、睾丸体积严重减少、不良遗传学发现或纯支持细胞综合征组织学患者反应较差。APHRODITE标准通过根据内分泌表型区分NOA患者,提供实用分层系统,帮助识别hCG、FSH或联合治疗生物学合理的男性,并管理预期。需要基于APHRODITE分层的稳健试验来定义最佳候选者、方案、监测策略和有临床意义的结局(包括活产)。