吸烟与男性生育力：大麻和烟草对精子质量及线粒体基因的影响

为探究烟草和大麻对精子质量及相关基因的影响，研究发现二者影响精子质量但与基因变异无关，对生殖健康研究意义重大。

　　# 吸烟影响男性生育力：大麻和烟草对精子质量及线粒体基因的奥秘
在现代社会，生活方式的改变和物质使用的变化对人类健康产生了深远影响。近年来，虽然吸烟在育龄男性中的比例有所下降，但大麻的使用却呈上升趋势。这两种物质的使用对男性生育力有何影响，一直是科学界关注的焦点。毕竟，生育力关乎着人类的繁衍和家庭的幸福，而不健康的生活习惯和物质滥用，正悄然威胁着这一重要的生理功能。

为了解开这些谜团，来自德国萨尔兰大学医学院妇产科、生殖医学及生殖医学实验室，德国弗莱堡大学附属医院妇产科、内分泌与生殖医学科，约旦皇家军事医院以及约旦亚尔穆克大学医学院基础医学系的研究人员开展了一项重要研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为我们深入了解烟草和大麻对男性生育力的影响提供了关键线索。

在研究方法上，研究人员主要采用了以下几种关键技术：

1. 样本采集与分组：从约旦伊尔比德王子拉希德?本?哈桑医院（PRBH）的体外受精实验室（IVF）随机收集了 113 份育龄男性的精液样本。根据吸烟习惯，将患者分为三组：非吸烟者（N=37）、烟草吸烟者（N=39）和大麻吸烟者（N=37）。同时，排除了年龄大于 40 岁、每日饮酒、患有糖尿病、精索静脉曲张、慢性疾病、近期感染和遗传异常的患者12。
2. 线粒体 DNA 提取：利用梯度离心法从精液样本中纯化精子，再使用 QIAamp DNA Mini Kit 提取精子基因组 DNA，随后通过 REPLI-g Mitochondrial DNA Kit 进行线粒体 DNA 扩增，并使用 Nanodrop 分光光度计检测 DNA 的纯度和数量，最后保存于 -80°C3。
3. 聚合酶链反应（PCR）：设计了三组 PCR 引物用于扩增线粒体基因 MT-CO1、MT-CO2 和 MT-CO3。PCR 反应结束后，通过 1% 琼脂糖凝胶电泳验证扩增产物45。
4. 基因测序与分析：将 PCR 产物纯化后进行 Sanger 测序，使用 Mutation surveyor、BioEdit 和 Unipro UGENE 软件分析序列变异6。
5. 染色检测：采用 Chromomycin A3（CMA3）染色评估染色质凝聚情况，用 Acridine Orange（AO）染色检测精子 DNA 碎片化程度78。

下面来看看具体的研究结果：

1. 吸烟与精子参数及 DNA 质量的相关性：
   • 精子形态：与非吸烟者相比，烟草吸烟者和大麻吸烟者的正常精子形态显著降低（span data-custom-copy-text="\(p0.001\)"p<0.001），且大麻吸烟者的正常精子形态比烟草吸烟者更低（p=0.002）。
   • 精子浓度与体积：三组之间精子浓度和精液体积无显著差异（p=0.199；p=0.091）。
   • 精子 motility：三组的总精子活力有显著差异（p=0.008），但渐进性 motility 无显著差异（p=0.223）。大麻吸烟者的非渐进性 motility 显著低于烟草吸烟者和非吸烟者（span data-custom-copy-text="\(p0.001\)"p<0.001），而大麻吸烟者的不动精子比例显著高于其他两组（span data-custom-copy-text="\(p0.001\)"p<0.001）。
   • 精子 DNA 完整性：大麻吸烟者的 AO + 得分显著高于非吸烟者和烟草吸烟者（span data-custom-copy-text="\(p0.001\)"p<0.001），烟草吸烟者和非吸烟者之间无显著差异（p=0.19）。CMA3 + 测试显示，大麻吸烟者和烟草吸烟者的 CMA3 + 得分均显著高于非吸烟者（span data-custom-copy-text="\(p0.001\)"p<0.001；p=0.003），且大麻吸烟者的 CMA3 + 得分显著高于烟草吸烟者（p=0.001）。
   
   
2. MT-CO1、MT-CO2 和 MT-CO3 单核苷酸多态性（SNP）分布：在 MT-CO1 基因中鉴定出 23 个 SNP，MT-CO2 基因中鉴定出 15 个 SNP，MT-CO3 基因中鉴定出 30 个 SNP。除了 MT-CO3 基因中的三个新变异外，其余变异均已在 NCBI 和人类线粒体 DNA 数据库中报道。然而，三组之间这些 SNP 均无显著差异（p=0.10；p=0.23；p=0.07）。

研究结论和讨论部分表明，该研究首次比较并确定了烟草和大麻吸烟与细胞色素 C 氧化酶 1、2 和 3 基因（MT-CO1、MT-CO2 和 MT-CO3）变异对精子功能和男性生育力的影响。研究发现，大麻吸烟对精子质量和 DNA 完整性的损害比烟草吸烟更严重。虽然吸烟似乎不太可能改变这些基因的核苷酸序列，但对更大样本量的分析至关重要，这将有助于更好地理解这些生活方式和基因变化的影响，以及与药物使用相关的风险。

这项研究具有重要的意义，它为我们敲响了警钟，提醒人们要重视烟草和大麻使用对男性生育力的潜在危害。同时，也为男性不育的研究提供了新的方向和思路。在未来，进一步的研究可以聚焦于更大样本量的研究，以及探索吸烟影响精子质量的具体分子机制，为预防和治疗男性不育提供更有效的策略。