人乳头瘤病毒(Human Papilloma virus,HPV)是常见的性传播疾病,在不同的地区、种族、社会经济地位中,均有不同程度的男性感染HPV,尤其是性生活活跃且无保护措施的男性精液中可检测到HPV的存在。HPV对男性生殖道感染研究已有很多,对于精液的研究相对较少,通过PCR技术及FISH方法发现,HPV可以感染精液,且其DNA可以在被感染精液的精子头部及精液中的脱落上皮细胞中检测到。HPV感染精液主要降低精子活力,导致弱精症,与男性不育有关系。
一、HPV与男性生殖道感染
(一)HPV
HPV是封闭的双链DNA病毒,易感染人损伤的上皮细胞。通过多种转基因小鼠的实验,已经证明HPV与人类的许多疾病相关。低危型的HPV(如HPV11,HPV6)与人的生殖器湿疣的发生有关,高危型HPV(如HPV-16,HPV-18)与女性的宫颈癌的发生有着紧密联系。HPV编码了多种癌蛋白如E5、E6、E7,其中 E6和E7是致癌的关键蛋白,诱导细胞永生化,引起细胞的永生。E7蛋白可以通过结合细胞内的Rb因子来诱导细胞的永生化,E6蛋白致癌关键是由于E6与p53相互作用而导致p53降解以及p53功能减弱或丧失,从而引起细胞周期紊乱,DNA损伤累积,最终引起细胞癌变。HPV常易通过性接触引起感染,没有性接触的感染则多为衣物、水源等接触引起。受病毒感染的精液通过异性性接触传染给妇女。这是一个容易被忽视的问题。
(二)HPV在男性生殖道及精液中的感染
对男性感染HPV的研究多集中在性传播疾病(生殖道疣)及外生殖器肿瘤(阴茎癌,膀胱癌)的相关资料,对男性生殖道HPV感染的流行病学研究资料有限,金玉姬等对男性尿道分泌物、精液和尿液的检测结果显示,尿道分泌物的阳性率最高,32例阳性76.2%。尿液标本最不敏感。精液居中64.3%。在检测阳性标本中,HPV基因亚型分布可见高危型9种:16,18,33,35,39,56,58,59,73;低危型3种:6,11,43。
Dunne通过meta分析Medline中1990年至2006年有关男性不同部位HPV感染的资料得出,男性HPV的感染率1.3%~72.9%,男性HPV血清学阳性检出率取决于人种、HPV亚型和检测方法。男性生殖道HPV检测阳性率以阴茎体部最高47.9%~49.9%,依次是阴茎头(32.8%~35.8%)和阴囊(32.8%~34.2%),尿道、精液等部位的检测阳性率较低,分别是10.1%~10.2%和4.8%~5.3%。上述部位,感染率最高的是HPV16(11.4%)及HPV84(10.6%)。
相对于男性生殖道分泌物,精液中HPV的检出率波动较大0%~100%,可检测到的亚型有HPV16、HPV51、HPV52、HPV59、HPV62、HPV84、HPV CP6108,但对于男性因素不育的精液用PCR技术或FISH技术检测HPV DNA,HPV感染率25.6%,无症状的性生活活跃的年轻男性中约有10%的人精液中感染HPV,主要局限于精子及精液中的脱落上皮细胞,尤其精子头部,25%精子头部HPV DNA阳性,Pérez-Andino等研究发现在精子头部表面的赤道段发现有HPV衣壳吸附。Rajpert-DE等进行的相关研究发现:不育的男性中HPV的感染率高于生育的男性,这部分感染HPV的男性有生殖道疣或性伴侣有HPV感染,Rintala在精液及输精管中检测到HPV DNA。Rajpert-DE等对精子库精子解冻后检测发现,因为睾丸癌症冷冻精子者,其精液HPV的检出率6.1%,捐精子者检出率3.3%。
二、HPV感染精液后精液参数的变化
(一)HPV对精子DNA的影响
Connelly曾报道,精子暴露于HPV16的E6及E7蛋白片段后,精子DNA会发生断裂及凋亡,全部的DNA片段还是特定片段受损目前不清。基于HPV感染后,P53抑癌基因易突变,Foresta等研究发现:肿瘤形成过程中,HPV E6蛋白是通过细胞泛素连接酶E6-AP旁路,E7癌蛋白是通过结合眼癌基因产物(PRb,P107,细胞周期数A,AP-1转录因子,及TATA盒结合蛋白TPB)导致P53基因突变。而精子DNA的暴露环及核小体区域是外源性DNA整合区域,由此推测,是HPV DNA片段而非基因蛋白E6或E7直接作用于P53基因。相对于暴露于HPV 6b/11或16,精子DNA暴露于HPV18,其P53基因外显子5出现明显的凋亡碎片,精子DNA暴露于HPV16,其外显子8断裂,而暴露于HPV31或HPV33,P53基因无变化,不同的HPV亚型具有对精子DNA特定的外显子产生作用。
(二)人乳头瘤病毒感染对精子运动力的影响
HPV感染对精液参数的影响主要是降低精子活力,机制不详。表现为精子速率减低及精子头侧摆幅度减低,导致弱精子症。但精子超活化指标。即精子头部的星状旋转运动(8字形运动轨迹)及尾部鞭打运动无改变,对于精液量、精子密度及精子形态等其他精液参数影响不大,除HPV33外,精子感染其他亚型HPV均可导致精子活力降低。精子的超活化运动与精子的受精能力有关,研究提示:HPV感染精子可能不影响精子的受精能力,可能会损伤精子的P53基因,有可能将病毒基因传给下一代。
三、HPV感染对体外受精-胚胎移植(IVF-ET)的影响及辅助生殖技术实践中的策略
Henneberg等报道:2细胞小鼠胚胎暴露于HPV16 DNA片段,其胚囊形成率降低,暴露于HPV18 DNA片段,胚囊孵出能力下降。Gomez等研究发现:体外培养HPV感染的滋养层细胞凋亡增加,植入子宫能力降低,HPV可以将病毒DNA整合入精子,受精中精子是否会将外界的DNA带给卵丘细胞还未被确定。
美国生殖协会2008年出版的《减少生育治疗中病毒传播风险》指南中提出,HPV在正常男性尿道及精液中经常会被检测到,由于其流行性高,在精子捐赠中筛查并降低传播的相关策略还未制定;HPV在精液中以感染上皮细胞或无细胞状态存在,精液洗涤可以去除HPV病毒,还可以给女性应用已经证实有效的HPV病毒疫苗。
但是一些证实HPV病毒可以整合入精子的研究者建议,体外受精或精子库所用精液需要预先筛查HPV。(文献来源:郑华,陈秀娟,男性生殖道人乳头瘤病毒感染研究现状及精液参数的影响[J]中国男科学杂志2012年7月 第26卷 第7期]