靶向能量代谢和抗氧化防御的营养制品干预在初步研究中改善不育男性的精子图与精浆生化质量

《International Journal of Food Sciences and Nutrition》：Nutraceutical administration targeting energy metabolism and antioxidant defences improves spermiogram and biochemical quality of seminal plasma of infertile males in a pilot study

　　

在26名不育男性中，于干预前后进行了精液分析（spermiogram），并采用高效液相色谱（high-performance liquid chromatography, HPLC）对精浆（seminal plasma, SP）中脂溶性和水溶性代谢物进行了谱图分析。参与者接受为期60天的治疗：干预1（维生素E + CoQ₁₀，n = 6名以脂溶性化合物改变为主的参与者）、干预2（维生素E + CoQ₁₀ + B族维生素 + 维生素C，n = 12名合并脂溶性和水溶性化合物改变的参与者）以及干预3（B族维生素 + 维生素C，n = 8名以水溶性化合物改变为主的参与者）。干预1仅改善了SP维生素E水平；干预2改善了精子图、一项汇总所有SP代谢改变的指数——生物标志物评分（biomarker score, BS）以及脂溶性和水溶性SP代谢物；干预3改善了精子图、BS及若干水溶性SP代谢物。总之，基于SP代谢谱改变进行个体化营养制品补充，可能提高不育男性的精液质量。

全球生育率持续走低，世界卫生组织估计约17%的成人面临不孕问题。男性因素单独占不孕原因的20%–30%，涉及约50%的不孕案例。男性不育被认为是一种多因素疾病，约30%–40%的病例属于特发性男性不育，其病因尚不明确。传统精液分析（spermiogram）主要评估精子数量、形态和运动能力，但近年来，精浆（seminal plasma, SP）中的生物化学成分也被纳入不孕诊断研究。研究人员的前期工作表明，不育男性SP中涉及嘌呤/嘧啶代谢、能量代谢、抗氧化防御及氧化/硝化应激的多种水溶性和脂溶性低分子量化合物浓度出现显著异常，并建立了一个综合指数——生物标志物评分（biomarker score, BS），用于量化SP代谢紊乱的严重程度。同时，既往研究发现，对血清维生素水平较低的健康男性补充维生素C和E，可提高其SP中相应维生素的浓度。基于上述证据，该研究假设：根据个体SP代谢谱异常选择特定营养制品组合进行补充，可能是改善不育男性精液质量的有效策略。

研究人员在罗马Alma Res生育中心招募了26名非连续不育男性，所有患者在纳入前两年内与同一伴侣有未采取避孕措施的性交但未能妊娠，并排除女方因素及已知生殖系统疾病。根据SP代谢异常的类别，患者被分为三个亚组并接受60天不同营养制品干预：亚组1（n=6）以脂溶性化合物异常为主，接受维生素E（400 mg）+ CoQ₁₀（100 mg）每日口服（干预1）；亚组2（n=12）合并脂溶性和水溶性化合物异常，接受维生素E + CoQ₁₀ + B族维生素（B1 1.4 mg、B2 1.6 mg、B3 18 mg、B5 9 mg、B6 3 mg、B9 0.2 mg、B12 0.025 mg）+ 维生素C（180 mg）每日口服（干预2）；亚组3（n=8）以水溶性化合物异常为主，接受同样的B族维生素 + 维生素C每日口服（干预3）。干预前后均进行精液分析和SP采集。

该研究采用的核心技术是基于高效液相色谱（high-performance liquid chromatography, HPLC）的靶向代谢组学方法（即Redox Energy Test），对SP提取物中的脂溶性维生素和抗氧化剂以及水溶性嘌呤、嘧啶、抗氧化剂和氧化/硝化应激标志物进行同时分离和定量。样本队列来源于上述罗马Alma Res生育中心2023年10月至2025年4月招募的26名不育男性。研究人员计算每位患者的BS，即SP中超出健康生育男性参考区间的代谢物数目。统计方法包括配对t检验、unpaired t检验及Cohen’s d效应量计算。

### 不育男性队列的临床特征、精子图特征及SP生化谱
该队列26名患者平均年龄45.0±7.0岁，平均体重指数25.4±2.7。根据精子图分类，包括弱精子症、弱畸精子症、正常精子症、少弱精子症、少弱畸精子症及畸精子症。SP代谢分析显示，最常见的异常指标是总维生素E（18/26）、辅酶Q₁₀（17/26）和鸟嘌呤（17/26），浓度均低于正常参考值下限。所有患者的BS均大于4，而生育男性的BS参考范围上限为4，表明其SP存在多重代谢缺陷。三个亚组之间的BS平均值无显著差异，但各患者的特异性代谢异常谱不同。

### 靶向营养制品补充改善不育男性的精子图特征
整体来看，60天补充后，精子浓度从32.00±17.32×10⁶细胞/ml显著升至37.35±17.77×10⁶细胞/ml，总运动力从30.19±12.11%升至36.69±12.50%，前向运动力从9.23±6.07%升至15.19±6.41%（均p<0.05）。个体分析显示，精子浓度改善、不变和恶化的患者分别为18、3和5名；总运动力对应为19、4和3名；前向运动力对应为22、2和2名。按亚组分析，干预1未引起任何精子图参数的显著变化；干预2显著提高了精子浓度和前向运动力；干预3显著提高了精子浓度、总运动力和前向运动力。

### 针对特定代谢异常的差异化营养制品补充改善不育男性的SP生化质量
在合并三个亚组的整体分析中，补允后SP中腺苷、鸟嘌呤、鸟苷、尿苷、丙二醛（malondialdehyde, MDA）、亚硝酸盐、硝酸盐、还原型谷胱甘肽（reduced glutathione, GSH）、抗坏血酸、α-生育酚、γ-生育酚及总维生素E均发生显著变化。BS从入组时的9.15±2.96显著降至补允后的3.31±1.41（p<0.0001），26/26患者均出现BS下降，且补允后仅4/26患者BS仍大于4。具体到各亚组：亚组1在接受维生素E+CoQ₁₀后，SP中α-生育酚、γ-生育酚和总维生素E显著升高，但CoQ₁₀浓度未显著改变；亚组2在干预2后，SP中鸟嘌呤、尿苷、MDA、GSH、抗坏血酸和总维生素E均显著改善；亚组3在干预3后，腺苷、鸟嘌呤、鸟苷、尿苷和抗坏血酸显著升高，硝酸盐水平显著下降。各亚组补允后的BS均显著低于补允前，三个亚组中分别有5/6、9/12和7/8名患者BS降至生育男性参考范围内。

讨论部分指出，既往针对男性不育的抗氧化治疗常基于普遍性假设而不考虑个体SP代谢缺陷，该研究则先进行SP靶向代谢分析，再选择个体化营养制品组合。CoQ₁₀口服后SP水平未见升高，提示其作用可能主要不在于增加SP中的CoQ₁₀浓度，而在于作为线粒体内膜电子传递链（electron transfer chain, ETC）的电子载体，改善精子线粒体能量代谢并减少活性氧产生。B族维生素作为多种辅酶前体，可能通过影响嘌呤/嘧啶合成及能量代谢途径发挥作用，从而促进SP中核苷和核苷酸水平恢复。最终研究结论为：尽管受限于小样本，本初步研究提示，营养制品补充应在仔细评估精子图参数和SP生化质量后进行个体化选择，这种策略可靶向改善SP代谢缺陷并提高精液质量。未来需在更大样本中验证，并评估不同剂量和疗程的影响，以及妊娠率是否改善。