精液 DNA 碎片化与家畜生育力的关联研究：解锁繁育新密码

《BMC Veterinary Research》：Association between sperm DNA fragmentation and fertility parameters in farm animals: a systematic review and meta-analysis

在畜牧养殖中，准确预测雄性生育力对产业发展至关重要。为探究精子 DNA 碎片化（SDF）与家畜生育力的关系，研究人员开展了一项系统回顾和荟萃分析。结果显示，SDF 与雄性生育力呈显著负相关，但在不同家畜物种中存在差异。这为优化人工繁育提供了重要参考。

　　在畜牧养殖的世界里，雄性生育力就像一把神秘的钥匙，掌控着整个产业的经济效益。想象一下，养殖场里的动物们若不能高效繁殖，那漫长的产仔间隔、居高不下的淘汰率，还有为维持种群数量不得不额外饲养的雄性家畜，都如同沉重的枷锁，紧紧束缚着产业的发展。传统的精液分析方法，就像一个 “视力不太好” 的检查官，只能关注到精子浓度、活力和形态这些表面特征，却对精子 DNA 碎片化（Sperm DNA Fragmentation，SDF）这类影响生育力的关键分子层面因素视而不见。而且，常规检查结果与实际生育效果常常 “对不上号” ，这让养殖户们在选择种畜时如同在迷雾中摸索，困难重重。与此同时，在人类医学领域，精子 DNA 损伤与受精障碍、胚胎质量不佳、妊娠率降低以及流产风险增加等问题紧密相连，这也让人们不禁猜想，在农场动物身上是否也存在类似的情况呢？基于这些困惑和疑问，来自波兰弗罗茨瓦夫环境与生命科学大学兽医学院等研究机构的研究人员，决定深入探索 SDF 与家畜生育力之间的关系，试图为畜牧养殖行业找到一盏照亮前行道路的明灯。

研究人员通过全面检索 PubMed、Google Scholar 和 Springer Link Library 等数据库，精心筛选出 30 项符合要求的研究。他们运用荟萃分析这一强大的统计工具，对数据进行深度剖析。首先，在研究设计方面，这些研究涉及多种家畜物种，包括公牛、种马和公猪等，并且采用了不同的 SDF 检测方法，如精子染色质结构分析（Sperm Chromatin Structure Assay，SCSA）、末端脱氧核苷酸转移酶 dUTP 缺口末端标记（Terminal - deoxynucleotidyl Transferase dUTP Nick End Labeling，TUNEL）、精子染色质扩散试验（Sperm Chromatin Dispersion Test，SCD）/Halomax 以及吖啶橙试验（Acridine Orange Test，AO）等。研究人员根据动物物种和检测方法对结果进行分层分析，力求从多个角度揭示 SDF 与生育力之间的复杂关系。

研究结果令人眼前一亮。整体来看，SDF 与雄性生育力之间呈现出显著的负相关，相关系数（COR）达到 -0.46（95% 置信区间 [CI]： -0.54 至 -0.37；Z = -8.97；p<0.001）。在进一步的亚组分析中，研究人员发现，这种负相关在公牛和种马身上表现得尤为突出。公牛的 COR 为 -0.47（95% CI： -0.54 至 -0.40；Z = -11.13；p<0.001），种马的 COR 为 -0.54（95% CI： -0.72 至 -0.29；Z = -3.83；p<0.001）。然而，公猪却像是一个 “特殊分子”，其 SDF 与生育力之间并未呈现出明显的相关性（COR = -0.19；95% CI： -0.37 至 0.01；Z = -1.84；p = 0.07）。

当研究人员将目光聚焦在不同检测方法对结果的影响时，发现 SCSA 和 Halomax/SCD 检测方法显示出 SDF 与生育力之间存在显著相关性，而 TUNEL 检测结果却不尽人意，未发现明显相关性。在另一部分分析中，研究人员对 15 项研究进行综合评估，结果显示低生育力动物的 SDF 值明显高于高生育力动物，标准化均数差（Standardized Mean Difference，SMD）达到 0.85（95% CI：0.68 至 1.01；Z = 10.07；p<0.001） 。这种差异在公牛（SMD = 1.21；95% CI：0.85 至 1.57；Z = 6.59；p<0.001）和种马（SMD = 0.64；95% CI：0.44 至 0.85；Z = 6.14；p<0.001）的亚组分析中同样显著。

不过，研究也存在一些局限性。由于纳入研究的设计、检测方法以及样本量等方面存在差异，导致研究结果存在一定的异质性。例如，不同研究中使用的生育力评估指标各不相同，公牛的评估指标包括非返情率（Non - return to estrus rate，NRR）、受胎率（Pregnancy rate，PR）、受孕率（Conception rate，CR）等，公猪则涉及产仔率（Farrowing rate，FR）、直接公猪效应（Direct boar effect，DBE）等。这些指标的差异可能会影响研究结果的一致性和可比性。此外，不同检测方法的原理、敏感性和特异性也有所不同，这也给研究结果的解释带来了一定的困难。

尽管存在这些局限性，这项研究依然意义重大。它首次系统地分析了 SDF 对家畜雄性生育力的影响，为家畜繁殖领域提供了重要的理论依据。研究结果表明，将 SDF 检测纳入繁殖健全性评估，有望提高人工繁育中优质雄性种畜的筛选准确性，从而提升繁殖效率，减少低质量精液的使用，为畜牧养殖行业带来实实在在的经济效益。不过，要想让 SDF 检测在实际应用中发挥更大的作用，还需要进一步开展大规模、标准化的研究，明确不同家畜物种的 SDF 生育阈值，统一检测方法，寻找更多互补的生育标记。

在技术方法上，研究人员主要通过全面的文献检索，筛选出符合条件的研究。对每一项研究，详细提取相关数据，包括作者信息、动物物种、研究设计、SDF 检测方法、样本量等。运用 Jamovi 软件和 R 软件进行统计分析，采用随机效应模型进行荟萃分析，通过森林图展示结果，并利用 I2 统计量评估研究间的异质性，通过漏斗图分析潜在的发表偏倚。

总的来说，这项发表在《BMC Veterinary Research》上的研究，为家畜繁殖领域打开了一扇新的大门，让人们对 SDF 与生育力之间的关系有了更深入的认识。虽然前方的道路还充满挑战，但研究人员的努力为未来的研究和实践指明了方向，有望推动畜牧养殖行业朝着更加高效、可持续的方向发展。