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背景与目的：
近年来研究发现男性精液质量正在全球范围内急剧下降，男性不育的比例正呈逐年上升的趋势。有报道称81％的男性不育与精子运动能力障碍有关，其中大约20％与精子活动力低下有着直接的关系。弱精子症或精子活动力低下是造成男性不育的重要原因之一。弱精子症形成的病因多样，不仅包括感染、精液液化不良、免疫因素异常、内分泌功能异常等，也包括精子本身的结构异常、染色体异常及精索静脉曲张等。引起弱精子症的机制复杂，不仅涉及精子运动结构和功能的异常，也涉及与精子运动密切相关的能量代谢的缺陷，还涉及了信号传导通路的异常[1]。随着分子生物学技术在医学领域的深入发展，近年的研究发现多种与精子运动密切相关的基因和蛋白，为了更深入地了解弱精子症发病机制及其病因，本研究通过抗体抑制实验评价精子特异性阳离子通道蛋白1（cation channel of sperm1 protein，CATSPER1）和精子相关抗原11（sperm-associated antigen11，SPAG11）在精子运动中的作用，通过免疫印迹实验检测蛋白CATSPER1和SPAG11在弱精子症患者与正常男性精液中表达差异，从而为进一步揭示特发性弱精子症的发病机制提供实验基础和理论依据。
材料与方法：
1研究对象
收集2009年10月至2010年4月到郑州大学第三附属医院男科门诊就诊的特发性弱精子症患者精液标本82例作为弱精子组，收集同期到河南省人类精子库捐精的供精志愿者的精液标本47例作为正常对照组。年龄22岁至34岁，两组年龄之间无统计学差异。排除精浆抗精子抗体阳性标本，排除衣原体和支原体感染标本；精浆酸性磷酸酶、果糖、α-葡萄糖苷酶及生殖激素均正常。
2方法
2.1免疫细胞化学染色实验
从正常对照组与弱精子组中分别随机选取10份标本用于免疫细胞化学分析，分析蛋白CATSPER1在精子中分布及在弱精子症患者中精子的表达差异。
2.2蛋白印迹实验
将72份弱精子组精液标本按精子活力分为轻度弱精子组(30％≤a+b＜50％)、中度弱精子组(10％≤a+b＜30％)各25份及重度弱精子组(a+b＜10％)22份，与正常对照组25份标本一同用于蛋白印迹实验，以检测蛋白CATSPER1、SPAG11在弱精子组与正常对照组中的表达情况。
2.3抗体抑制实验
分别取6份正常精液标本与不同浓度的CATSPER1抗体和SPAG11抗体孵育，分别在th、2h、6h测定精子运动的活力，进行抗体抑制实验，以观察两种抗体对精子运动能力的影响。
3统计处理
数据以(x-)±s表示，采用SPSS16.0软件进行统计学分析，免疫细胞化学技术检测CATSPER1蛋白表达量在弱精子组与正常对照组中变化的数据采用两独立样本t-检验进行分析；蛋白印迹实验检测CATSPER1和SPAG11在正常对照组与各弱精子组间相对表达量的变化采用单因素方差分析及最小有意义差异t检验(LSD-t)进行分析；CATSPER1蛋白相对表达量与前向运动精子百分数两者的相关性分析采用Pearson相关分析；CATSPER1和SPAG11的抗体抑制实验观察精子活力变化的实验结果采用配对t检验进行分析。检验水准α=0.05。
结果：
1 CATSPER1在正常对照组及弱精子症组中的分布及表达
免疫细胞化学显示CATSPER1蛋白表达于精子的尾部主段质膜上。与正常对照相比，CATSPER1蛋白在特发性弱精子症患者精子中的表达显著降低（t=2.188,P=0.042）。
2 CATSPER1抗体对精子运动的影响
抗体抑制实验表明CATSPER1抗体可以抑制精子快速前向运动能力（P＜0.01）和前向运动能力(P＜0.05)。
3 CATSPER1在正常对照组及各弱精子组中的表达情况
蛋白免疫印迹结果表明，CATSPER1蛋白在正常对照组和各弱精子组中的表达存在着显著性差异(F=23.970,P=0.000)，并且随着精子活动能力的降低，CATSPER1蛋白的相对表达量呈现下降趋势。
4 SPAG11抗体对精子运动的影响
抗体抑制实验表明SPAG11抗体总体上不影响成熟精子的前向运动能力。快速前向运动精子（a级）百分数仅在th时出现明显下降(t=2.676,P=0.044)，前向运动精子（a+b级）百分数仅在2h出现显著性下降(t=3.087,P=0.027)。
5 SPAG11在正常对照组及各弱精子组中的表达情况
免疫印迹实验表明，SPAG11的相对表达量在正常对照组和各弱精子组中存在着显著性差异(F=4.728,P=0.004)，与正常对照组及轻度弱精子组相比较，中度弱精子组和重度弱精子组精子SPAG11蛋白表达显著降低(P＜0.05)。
结论：
(1)CATSPER1在维持成熟精子的运动能力方面具有重要作用，而蛋白SPAG11在维持成熟精子运动中的作用不显著。
(2)蛋白CATSPER1或SPAG11表达下降均可能导致特发性弱精子症的发生。