精子参数异常男性生殖功能紊乱的遗传关联研究：CAT-262C>T与SEPS1 G-105A多态性及累积遗传风险分析

《Medical Sciences》：Genetic Aspects of Reproductive Function Disorders in Men with Impaired Semen Parameters

　　

背景：男性不育是一个紧迫的临床和社会问题，影响约30%–50%的不育夫妇。尽管已有大量研究，但在相当比例的病例中病因仍未知，这强调了对精子发生障碍进行分子遗传学研究的必要性。方法：研究人员招募了187名欧洲男性（68名可育，119名不育）。不育患者被分为四个亚组：无精子症（n=28）、弱精子症（n=32）、畸形精子症（n=25）和少精子症（n=34）。对叶酸代谢（MTHFR C677T、MTHFR A1298C、MTR A2756G、MTRR A66G）、氧化还原系统（CAT-262C>T、GSTP1 Ile105Val、GSTP1 Ala114Val）、磷酸二酯酶（PDE7B G/A）和硒蛋白（SEPS1 G-105A）基因的多态性进行了基因分型。统计学分析包括χ²检验、logistic回归、遗传风险评分（GRS）计算和ROC分析，并采用Benjamini–Hochberg校正进行多重比较（FDR，q<0.05视为显著）。各组在年龄、BMI和激素水平方面具有可比性。结果：在少精子症中，检测到与MTR A2756G（OR=2.70；p=0.003）、CAT-262T（OR=3.12；p=0.0005）和SEPS1 G-105A（OR=3.45；p=0.0001）的名义关联；经FDR校正后，仅CAT和SEPS1保持显著。调整年龄、BMI和激素的多变量回归证实了CAT（aOR=2.34；p=0.002；q=0.04）和SEPS1（aOR=2.89；p=0.0001；q=0.002）的独立关联。MTR A2756G显示出与弱精子症、畸形精子症和少精子症的名义关联，但均未通过FDR校正。CAT-262T与少精子症相关（q=0.04），并与弱精子症呈临界相关（q=0.08）；SEPS1与弱精子症（q=0.04）和少精子症（q=0.004）均显著相关。GRS在少精子症中最高（3.4±1.5），在弱精子症和畸形精子症中显著升高（分别为3.1±1.2和3.2±1.4），但在无精子症中不显著（2.3±1.1；p=0.087）。GRS≥3出现在64.7%的不育男性中，而可育对照组为26.5%，对应5倍增加的风险（χ²=22.4；p<0.001）。组合GRS的AUC为0.74（95% CI 0.67–0.81），在切点≥3时敏感性为68.2%，特异性为76.5%。任何多态性与无精子症均未达到显著关联；该亚组检验效能有限（n=28）。结论：在这项探索性研究中，CAT和SEPS1多态性在欧洲男性中显示出与少精子症和弱精子症的FDR显著关联。累积遗传评分（AUC=0.74）可作为风险分层的有效工具，但在临床转化前需在更大的独立队列中重复验证。

男性不育是影响约30%–50%不育夫妇的紧迫临床与社会问题。精子参数异常包括少精子症（oligozoospermia）、弱精子症（asthenozoospermia）、畸形精子症（teratozoospermia）和无精子症（azoospermia）。尽管研究广泛，特发性病例的病因仍不清楚，因此需要分子遗传学研究来阐明精子发生障碍的机制。叶酸代谢、氧化还原系统、磷酸二酯酶及硒蛋白基因的多态性可能通过影响DNA甲基化、活性氧（ROS）中和及细胞保护功能而参与男性不育的发病。本研究旨在评估这些候选基因多态性与精子参数异常风险之间的关联，并构建遗传风险评分以评估累积效应。

研究人员从RUDN大学医院临床招募了187名欧洲男性，包括68名可育对照（证实有子女且精液正常）和119名不育患者，后者按精液特征分为无精子症（n=28）、弱精子症（n=32）、畸形精子症（n=25）和少精子症（n=34）四个亚组。所有组在年龄、体质指数（BMI）及性激素水平方面具有可比性。关键技术包括：采用实时PCR（Real-Time PCR）对MTHFR C677T、MTHFR A1298C、MTR A2756G、MTRR A66G、CAT-262C>T、GSTP1 Ile105Val、GSTP1 Ala114Val及PDE7B G/A进行基因分型；采用终点PCR-限制性片段长度多态性（RFLP）分析SEPS1 G-105A。统计上使用χ²检验、logistic回归（调整年龄、BMI及激素）、遗传风险评分（GRS）和受试者工作特征（ROC）分析，并采用Benjamini–Hochberg错误发现率（FDR）校正（q<0.05）。

结果如下：

4.1 叶酸循环基因多态性分析：比较可育组与不育组，MTHFR C677T、MTHFR A1298C及MTRR A66G的分布无显著差异；MTR A2756G的G等位基因频率在总体不育组中升高（OR=2.12，p=0.005），但FDR校正后不显著。在亚组中，MTR A2756G与弱精子症、畸形精子症和少精子症存在名义关联；MTHFR A1298C与弱精子症和少精子症存在名义关联，但均未通过FDR校正。

4.2 抗氧化酶基因和磷酸二酯酶基因多态性分析：在CAT-262C>T中，不育组T等位基因携带频率（CT+TT）显著高于可育组（53% vs 31%，OR=2.51，p=0.004，q=0.04）。亚组分析显示，CAT-262T与少精子症显著相关（q=0.04），与弱精子症呈边界显著（q=0.08）。GSTP1 Ile105Val和Ala114Val以及PDE7B G/A均未在FDR校正后保持显著。

4.3 硒蛋白S1基因多态性分析：SEPS1 G-105A的A等位基因携带（GA+AA）在不育组中显著高于可育组（57% vs 28%，OR=3.45，p=0.0001，q=0.001）。亚组中，SEPS1与弱精子症（q