慢性肌肉骨骼疼痛对生育能力的影响可能在精益和超重的男性患者

文摘

慢性疼痛和肥胖都是会影响男性患者生殖激素的概要文件。然而,这些条件的影响,单独或组合,在男性生育能力潜力尚未引起足够的关注。20慢性肌肉骨骼疼痛病人和20名健康对照组分为精益和超重的子组根据他们的BMI。目前的慢性疼痛疼痛阈值(视觉模拟量表)和压力(比率)在16个预定义的网站,经典描述和测试作为下半身痛苦点,测量。生殖激素的水平通过ELISA和血脂水平进行了评估。精子浓度和活性参数使用计算机辅助精子分析系统进行了分析。精子浓度、进步的能动性和hyperactivated精子的比例通常是低的慢性疼痛患者精益和肥胖组。超重的控制和精益慢性疼痛组表现出显著降低精子的比例逐步与精益对照组相比,这表明肌肉骨骼慢性疼痛可能对精子质量有负面影响在精益的病人。然而,由于潜在的负面影响肥胖的精子参数,很难提出如果肌肉骨骼慢性疼痛也超重患者的精子质量的影响。进一步的研究在慢性疼痛病人需要测试这个假说。

1。介绍

男性因素不育占大约40%的不孕病例(1,2]。评估精液质量评估的第一步是男性因素不育(3,4],取决于几个参数包括精液量、精子浓度、精子的总数,能动性,活力和形态5]。增加BMI一直建议负面影响精子发生和生殖细胞的分子结构在睾丸和附睾精子成熟6,7),因此导致精子质量降低和男性subfertility [8- - - - - -12]。

世界卫生组织(世卫组织)将超重和肥胖定义为过度或不正常的脂肪堆积,会损害健康(13]。的身体质量指数(BMI)是最常用的评估overweightness和肥胖14]。世界卫生组织定义的BMI大于25公斤/米²超重和体质指数超过30公斤/米²肥胖(15]。

与广泛关注肥胖的影响在许多健康问题,肥胖对繁殖的影响尚未引起足够的关注(8,9]。肥胖已经报道增加雄激素转换成雌二醇,导致血清雌激素水平升高;雌二醇的增加反过来影响下丘脑,导致促性腺激素的刺激,FSH和LH释放,导致减少睾丸功能和减少生产睾酮(intratesticular和循环睾酮)8]。不育男性表现出低睾酮和雌二醇水平较高与肥沃的男性相比,这可能是由于抑制促性腺激素雌二醇和可以被视为一个普通男性的生育潜力的标志(16]。它也表明,过度雌二醇对精子发生有直接的负面影响(8,16]。

在痛苦中生殖激素的作用还不是很清楚。许多激素对疼痛的影响,最初被认为是由于促性腺释放激素可能是由于激素合成在大脑和脊髓等组织(例如,孕酮和雌二醇)。许多中部地区与疼痛和镇痛含有雌激素和雄激素受体,在本地有能力合成类固醇。绑定特定的类固醇受体在这些中央和周边地区有可能参与ligand-dependent转录事件,从而影响各种神经递质和受体的表达。有人建议性类固醇有深远的影响不仅在发展组织也在持续的动态的神经系统17,18]。

肌肉骨骼失调(MSDs)通常与疼痛由于感觉障碍,引起的促炎的条件(7]。化学的发展和发展被认为是通过提高机械载荷和改变代谢和激素的变化由overweightness和肥胖13,19]。病理机制的全面了解肥胖对肌肉骨骼疾患的影响需要进一步调查(7,19]。

神经可塑性是神经通路的改变和突触的变化行为,环境,和神经过程以及变化造成物理伤害像肥胖19- - - - - -21]。神经可塑性的变化也会导致神经细胞,疼痛受体,神经信号的环境由于炎症物质的释放与主要组织损伤(20.- - - - - -22]。McVinnie建议经常疼痛和肥胖是一个硬币的两面,慢性疼痛也会导致肥胖,因为缺乏运动或者一个遗传因素(19]。

肥胖会影响慢性疼痛,和肥胖之间的联系和精液质量的存在。考虑到肥胖和慢性疼痛会影响生殖激素的男性患者的资料,本研究旨在评估和比较生殖激素和精液质量正常体重超重和慢性疼痛患者和健康对照组提供一个深入了解肥胖之间可能的关系,慢性疼痛,男性生育能力的潜力。

2。材料和方法

本研究在整形外科部门,执行Aalborg大学医院,并在Dronninglund生育诊所,丹麦,从2014年6月到2015年12月,科学伦理委员会批准后的日德兰半岛北部地区,丹麦(参考没有批准。n - 20140025)。

2.1。研究人群

病人参加Aalborg大学医院整形外科部门(Aalborg,丹麦),至少3个月的历史低背部疼痛和下肢慢性疼痛的最低得分三个视觉模拟量表(血管),被认为是和邀请的学习医疗专业参加本研究的测试组。健康的志愿者,没有以前的慢性肌肉骨骼疼痛的历史也招募了从男性去诊所检查或作为陪同人员。(18-46岁)和BMI(精益< 25公斤/米²<超重)最初认为招募足够数量的患者学习小组。

所有参与者提供书面同意和填一份问卷描述慢性疼痛的历史和信息可能的混杂因素(即。、药物、生殖手术,或并发症),考虑到病人的包容和评估的结果。根据经批准的协议,参与者使用的药物包括强大的止痛剂(如阿片类药物),有一个持续的感染,与当前或之前的神经,肌肉骨骼,或精神疾病,恶性肿瘤,毒品(大麻,阿片类药物,或其他精神病药物),生殖手术,和相关并发症并不包括在这项研究。

测量身高和体重来计算身体质量指数(BMI)。BMI≥25公斤/米²在这项研究中被认为是超重。招聘是一直持续到每个慢性疼痛和对照组相同数量的参与者(10)超重和精益组织(确定基于BMI)。

子组(2×2设计)根据BMI和痛苦状态(每组10个病人)如下:(我)超重患者慢性疼痛(凤凰社)(2)超重的患者没有慢性疼痛(OC)(3)精益慢性疼痛患者(LP)(iv)精益的病人没有慢性疼痛(LC)。

均值(±SD)和中位数(min-max)参与者的年龄和体重指数一直在证明表1。图1说明了测试和程序执行的顺序示意图时间表。

2.1.1。疼痛强度和质量评估

慢性疼痛病人被要求给他们的最小和最大的疼痛强度静止状态在前三个月期间,通过10厘米水平标志的视觉模拟量表(血管)清廉(0 =“没有痛苦”;10 =“最痛苦的”)。更新后的简式麦吉尔疼痛问卷(SF-MPQ-2) [23)是用来评估疼痛的质量。总分及其4子量表分数(持续疼痛,间歇性疼痛,主要是神经性疼痛,和情感描述符)SF-MPQ-2问卷已经验证的可靠、有效,和响应工具的评估慢性疼痛患者疼痛,急性腰痛,和相关的根的腿部疼痛(24]。身体图也提供给每个主题为了马克感知疼痛的分布面积。

2.1.2。机械痛阈的评估

定量感觉测试范例如压力疼痛阈值(PPT)映射动态压力痛觉计被用来评估疼痛的兴奋性系统的功能状态和描述机械疼痛敏感性较大地区的身体覆盖一个或多个肌肉(25- - - - - -27]。机械痛阈值评估慢性疼痛和对照组手持压力痛觉计(Somedic、瑞典)的预定义的点,经典的描述和测试痛苦的区域(28,29日)(图2),和一个参考点位于非惯用手的上臂并没有受到疾病的发病机理(30.)被认为是压力疼痛阈值(PPT)测量。

逐渐增加的压力被研究者应用于预定义的点,当受试者被要求按下停止按钮来记录的PPT”的压力就变成了痛苦的感觉。“显示在痛觉计辅助研究者提供一个恒定的压力越来越大(30 kPa / s),与痛觉计(1厘米²调查区域)应用垂直地刺激站点。过程重复三次的间隔1分钟测试点。三个重复的平均值作为主体的PPT为每个测试点和用于进一步分析。

2.1.3。血液采样分析血清脂质和生殖激素水平

所有的参与者被要求快速≥12个小时之前参加评估会议。收集血液样本所有参与者从肘的中位数,头,或由有经验的技术人员在实验室贵要静脉的临床生物化学在Aalborg大学医院(Aalborg,丹麦)和评估血脂(甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白(VLDL)和高密度脂蛋白)、促黄体激素(LH)和促卵泡激素(FSH)根据常规的协议。睾丸激素水平进行了分析和报告的“史坦顿血清研究所(SSI)”(丹麦哥本哈根)。

2.2。精液收集和分析

精液样本收集的自慰,并允许在室温下液化30 - 45分钟。液化后,每个样品的总容积测量使用刻度吸管,才被分成三个部分用于以下评估。

2.2.1。浓度、运动性和运动学参数

5毫升的液化精子悬架被加载到“Leja室幻灯片”(20μ米深)(Leja帐面价值的产品,Nieuw-Vennep, Netherlands) and placed on a temperature-controlled stage (37°C) of the Nikon E50i microscope, equipped with a 10× positive phase-contrast objective (total magnification of 100x) in conjunction with a phase-contrast condenser and a Basler sca780 (Basler, Germany) camera. Samples were assessed for concentration and motility (kinematic parameters) using the motility/concentration module of the Sperm Class Analyzer (SCA®, Ver. 5.4, Barcelona, Spain) computer-aided sperm analysis (CASA) system.

SCA运动性模块提供详细的速度和运动路径运动参数。默认SCA的截止值被用来评估以下运动参数也由世界卫生组织(世卫组织(指定31日):曲线速度(VCL,μm / s)、直线速度(:,μm / s)、平均路径速度(特许经销商,μm / s),侧头位移振幅(ALH,μ米),线性(林)、摆动(钻压),平直度(STR)和beat-cross频率(供应量,赫兹)定义在50帧/秒。根据这些评估,精子的运动性分为快速(VCL > 25μ25米/秒),中等(< VCL < 5),缓慢(VCL < 5),不能移动的(VCL = 0μm / s)和精子发展进步的运动型(PM, STR > 80%), nonprogressive运动型(NPM、80% > STR > 0%),和不能移动的(不能移动的,STR = 0%)。

的百分比hyperactivated精子评估基于VCL,林和ALH参数在50帧/秒。

2.2.2。形态

风干精子涂片制备和染色使用“Spermblue”(西班牙巴塞罗那Microptic S / L)根据制造商的指示(10分钟固定剂溶液中紧随其后的是精子蓝染色)10分钟前使用形态学评估模块的SCA(自动量化测量精子头部和中段)在1000 x放大。

2.2.3。DNA碎片(Halosperm工具包)

样品的DNA碎片是评估使用Halosperm工具包(Halotech,马德里,西班牙)根据制造商的指示。一般来说,不固定的精子细胞都沉浸在一个琼脂糖微凝胶在酸解除幻灯片孵化解决方案,将DNA断裂转换成单链DNA,紧随其后的是浸泡在赖氨酸溶液中去除精蛋白。染色后,精子没有DNA片段显示彩色类核大光环扩散的DNA循环,而那些支离破碎的DNA出现小或没有光环。光环大小和分裂指数评估了使用“SCA DNA碎片”模块。

2.2.4。统计数据

数据显示为平均值±标准偏差(SD),除非规定不同。所有数据都检查正态分布,参数测试应用。为非正态的情况下,克鲁斯卡尔-沃利斯使用非参数检验或使用对数转换数据纠正之前进一步评估。多元双向方差分析(MANOVA)是用来比较不同体重、血脂参数(胆固醇甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白),激素(LH、FSH和睾丸激素)和精子运动参数在一个完整的阶乘模型与疼痛组(疼痛和疼痛)和体重组(精益和超重),在这个模型的因素。一个值≤0.05被认为是显著的。“IBM^®SPSS^®IBM统计”(版本。23日,美国)被用来执行统计分析。

3所示。结果

所有参与者完成了研究和没有安全问题报告或记录后的程序应用于研究会议。

3.1。疼痛强度和质量

超重和精益慢性疼痛患者报告疼痛强度最低水平5.15±2.21,4.7±1.97厘米和最大峰值疼痛强度为7.78±1.97,8.01±1.77厘米脉管,分别对应于他们的疼痛在过去3个月。

图3表明慢性疼痛患者疼痛的分布。以下术语是最报告的疼痛(30%)描述符的慢性疼痛主题:跳动,射击、无聊,夏普,热,拉紧,疲惫,劳累,致盲,令人作呕。

没有统计上的显著差异压力疼痛阈值(比率)是观察到的子组之间的评估点。然而,疼痛组(LP和OP)表现出降低的趋势疼痛阈值与对照组相比(LC和OC)(表2)。

3.2。精液分析

3.2.1之上。浓度、运动性和精子运动参数

使用SCA精液分析参数进行评估,总结在表的结果3。

精益和肥胖对照组了无关紧要的更高的平均浓度与各自的慢性疼痛组。

LC组表现出显著提高精子的比例逐步(),因此较低的比例不能游动的精子和nonprogressively与LP组。精子的比例在不同的能动性类别OC和OP组表现出类似的趋势但是微不足道(表3)。

此外,BMI演示了一个重大影响的精子比例逐步运动性精益和超重人群()(表3)。之间的交互疼痛有显著进步的能动性和体重组(),这表明疼痛水平的影响精子的比例逐步不同体重组之间的不同。

慢性疼痛表现出显著影响VCL, STR,和超重患者的钻压,显著降低( , ,和 ,在OP与OC resp)值。LC组展示了同样的趋势与LP相比;然而,没有发现统计学意义(表4)。

VCL还显示显著(低价值OC与信用证相比,虽然STR和钻压显著降低值(和在OP与LP组。疼痛和体重组之间均有显著的交互VCL,林和钻压( , ,和 ,职责),这表明疼痛水平影响这些参数根据重量不同的组。

3.2.2。形态和DNA碎片

没有显著差异的形态和DNA碎片在精益和超重的慢性疼痛患者与健康对照组相比。精益和肥胖的慢性疼痛组的趋势显示更高比例的DNA碎片和低比例的正常形态与各自对照组相比(表3),但疼痛和重量之间的交互水平组不显著形态学或DNA碎片参数(和 ,职责)。

3.3。血清血脂和生殖激素

血浆睾酮水平仍在参考范围内激素(10.3 - -27.4 nmol / L)(“睾酮(nr。515)-Statens血清研究所”,2015年)和没有任何明显的区别精益和超重的慢性疼痛患者和健康对照组。慢性疼痛(LP和凤凰社)子组的平均值低倾向FSH和LH值高于对照组(图4)。睾酮、FSH和LH激素水平没有显示显著疼痛之间的相互作用和体重组(睾酮: ,FSH: ,LH:)。

有一个倾向高胆固醇水平的LP和OP组相比LC和OC组(表5)。疼痛之间的交互和体重组的胆固醇水平不显著(胆固醇: ,高密度脂蛋白: ,低密度脂蛋白: ,和甘油三酸酯:)。

4所示。讨论

本研究的新颖性驻留在调查肌肉骨骼的影响慢性疼痛作为一个因素本身,或结合肥胖,精子质量作为男性生育潜力的生物标志物。

第一次,我们调查了精子的运动性包括详细的运动学参数,精子形态、DNA碎片,和生殖激素水平男性生育能力的生物标志物在精益和超重的慢性疼痛患者相比,精益和超重的健康对照组。

慢性疼痛和肥胖一直倡导作为一个独立的危险因素在降低血清睾酮水平和改变精子生育潜力(32- - - - - -35]。在慢性疼痛患者,持续疼痛的输入可以导致伤害感受的中央处理,改变不适应的可塑性,导致疼痛的敏感性增加,表现在低PPT值(36]。我们的研究也显示出倾向降低PPT值慢性疼痛组(LP和OP)相比,它们的相对对照组(LC和OC),这是与前面进行的一些研究证明慢性疼痛患者的PPT值降低(36- - - - - -40]。

慢性疼痛也被视为推动压力反应,这对HPA轴和复发性压力源影响促性腺轴已经证明是一个睾丸激素降低可能的风险因素(18,21,41,42]。足够的睾酮水平已被证明产生疼痛控制男性因为这种激素是复杂参与内源性阿片样物质活动(40,43]。血浆睾酮水平低导致疼痛升高,可以反映在低PPT值(灵敏度更高的肌肉),从而表明疼痛调制(睾丸激素发挥作用18,37,43]。尽管先前的报道支持睾酮的作用抑制疼痛和提高痛阈(44),没有观察到显著相关性慢性疼痛和激素之间的配置文件在这个研究。然而,降低睾丸激素水平被发现在精益慢性疼痛病人(LP)与健康相关匹配的控制(LC)可以解释至少在一些我们的发现的PPT评估。

倾向于较低的PPT演示值(高灵敏度)相比,慢性疼痛患者超重肥胖健康匹配控制支持先前的报道,这表明疼痛敏感性可能是由社会文化、心理、和生物因素45]。

雄激素也扮演一个重要的监管作用,精子发生和精子的成熟和能动性在运输通过附睾和输精管[46]。众所周知,精子能动性特征会影响施肥潜力(31日]。此外,精子浓度也被发现明显与生育和怀孕率(47]。我们的研究结果表明,慢性疼痛患者(LP)低精子的运动性的参数值与健康相关匹配的控制(LC)。的比例明显高于精子与进步的能动性LC相比OC组演示了肥胖的不利影响精子的运动性类似于先前的报道(48]。另一方面,一个更高比例的精子与进步的能动性LC相比LP组提出了一个新颖的负面影响慢性疼痛在精益组精子的运动性。到目前为止,有一个非常有限的研究慢性疼痛,生殖激素,研究了精子质量和在一起,这种限制使得很难或概括本研究的结果进行比较。荟萃分析结果福等人在男性生育能力表明慢性骨盆疼痛综合征(cpp)可以显著降低精子浓度和精子运动参数(41),这是符合我们的发现患者的肌肉骨骼疼痛。

OP组精子还演示了逐步降低值的值较OC组;然而,仍然微不足道的区别。先前的研究也报道称,肥胖与睾酮水平负相关,因此精子质量参数,导致生育率下降潜力(7- - - - - -9]。肥胖对生殖激素的副作用49)和精子能动性可以视为混杂因素在试图评估慢性疼痛的影响在超重群体影响报告结果的重要性。

可能会猜测,即使是微不足道的变化在这项研究中观察到的睾丸激素水平可能影响精子的成熟过程,从而影响精子的运动性和运动参数。另一方面,尽管表现出较低的倾向在慢性疼痛患者的睾丸激素水平与相关健康对照组相比,它仍在(较低)的参考范围内,因此,一个重要的区别和更具决定性的结果预计将在一个更大的样本量。前瞻性数据是必要的来证实这些发现和解释可能机制参与慢性疼痛对男性精子质量的影响,尤其是运动参数。

总的来说,我们的研究结果表明,慢性疼痛没有或很少影响精子形态和DNA碎片,但大大降低精子的比例逐步精益男性和施加负面影响精子浓度和运动参数,可视为有价值的生物标志物的男性生育能力的潜力。然而,不利的重叠肥胖对精子质量的影响很难提出确切的肌肉骨骼慢性疼痛对肥胖患者的精子质量。

4.1。的优点和缺点

CASA系统的新一代用于评估精子样本的详细的能动性和运动学研究提供更准确和客观结果的能力比前几代50,51]。PPT测量进行同样的调查员变化降到最低。疼痛强度和质量,在慢性疼痛,评估了通过使用PPT,脉管,麦吉尔疼痛问卷的修改版本(成功)给一个多维的视角和更好的理解招募了慢性疼痛患者疼痛特征。然而,由于本研究的样本量有限,调查结果应谨慎解释。未来的研究有更大的样本量可能提供更多的决定性的结果因素如激素水平的变化。混杂因素引起的慢性疼痛,如压力这是众所周知的,影响精子质量(52),还应该考虑在将来的研究中。此外,测量一些炎症和生化标志物有助于澄清一些潜在的潜在机制。

5。结论

虽然本研究的样本量可能并不排除2型错误,结果强烈表明,肌肉骨骼慢性疼痛对精子质量有显著负面影响,视为显著降低精子的比例逐步在精益的男人。

尽管VCL值明显降低,STR,钻压的超重男性慢性疼痛与健康对照组相比,无显著差异在精子的比例不同的活性组观察,可能与肥胖的重叠的负面影响精子参数。进一步调查歧视肥胖和慢性疼痛的影响在两个并发症存在的情况下建议来证实这个假说。也需要进一步的研究来评估可能的预防或治疗策略打破肥胖之间的联系,慢性疼痛和精子质量。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢金融援助收到卫生部科技(Aalborg大学、丹麦)在这项研究中。升值延伸到Aalborg的合作大学医院在招聘Afshin Samani博士病人和他们的技术支持和优秀的指导统计分析。

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