[发明专利]铅、镉混合暴露检测在无精子症辅助诊断中的应用

说明书

本发明属于分析化学及临床医学领域，公开了铅、镉混合暴露检测在无精子症辅助诊断中的应用。与无精子症相关的暴露生物标志物为铅和镉的混合暴露。采用ICP‑MS检测全血中的铅和镉的浓度，可用于无精子症的辅助诊断，用血量少、操作简单、快速、准确，具有较好的临床推广价值。

发明领域

本发明属于分析化学及临床医学领域，涉及一种与无精子症相关的暴露生物标志物及其检测方法和应用，该暴露生物标志物为铅镉混合暴露，其检测方法为基于ICP-MS的检测方法。

背景技术

全球范围内，遭受不孕不育的困扰的育龄夫妇占比约为8％～15％。目前我国不孕不育症的发生率已高达15％～20％，其中男性因素占30％。WHO不育症防治专题组的研究表明：生殖内分泌功能紊乱，特别是精液质量低下是男性不育的重要病因。在男性不育患者中，由于基因突变引起的无精子症占30％以上。精子生成是一个复杂的生理过程，其特点是细胞类型的有序增生和分化，即从二倍体的精原细胞到单倍体的精细胞，再经精细胞形成精子。在过去50年中，男性精液质量，尤其是精子生成数量有了相当程度的下降，我国的研究也呈现出相类似的情况。由于短期内遗传变异相对有限，因此我们有理由相信，无精子症更可能是受到了某些环境危险因素的影响。环境毒物由于患者认识不足和检测技术的限制，是较容易被临床所忽略的重要病因。

铅(Pb)和镉(Cd)都是人们日常生活中接触较多的重金属。铅因其用途广泛，已成为人类接触最为密切的重金属之一。大量研究发现，铅对雄性生殖系统的毒性作用机理十分复杂。涉及精子发生过程、类同醇生成及氧化还原系统等。有实验发现，铅能引起睾丸的退行性变化，铅中毒的动物睾丸和附睾的平均重量减轻。同时，铅能直接损伤睾丸的生精系统，使之产生代谢障碍，造成精子生成数量减少，形态发生改变，由于铅使精子轴丝浓缩、变性，故能导致其活力降低。人群可通过工业污染、饮水、食物和吸烟等途径暴露于镉。雄性生殖系统是镉毒性重要靶点，其可通过引起睾丸细胞和生殖细胞发生氧化应激导致男性发生不育。雄性生殖系统对镉毒性高度敏感。镉暴露导致血清中促黄体生成素(LH)的分泌规律被打破，引起卵泡刺激素(FSH)的分泌水平下降，进一步导致睾酮水平出现明显下降，且其下降的水平与镉的暴露水平具有一定的相关性。镉暴露的条件下，发育成熟的精子会出现头部畸形(无头，双头，小头，巨头，香蕉头)、尾部畸形(无尾，双尾，尾折叠)和运动能力的下降。通常情况下，环境毒物均呈混合暴露的状态，而铅或镉的混合暴露被证明可以破坏睾丸性激素代谢，增加氧化应激水平并造成睾丸和附睾中的精子数量减少等。因此，铅、镉混合暴露可能是无精子症的重要病因，应当在临床上引起更多的关注和重视。不同化学物质间的相互作用一般可分为以下几种：协同作用、相加作用及拮抗作用。有研究发现，铅和镉的毒性具有协同效应，铅和镉的混合暴露比铅、镉的单独暴露的危害要大，但是，单独暴露均处于安全浓度的铅、镉，是否在混合暴露时能够导致无精子症尚有待进一步研究。

常用的重金属分析方法主要有：紫外-可见分光光度法(UV)、原子荧光光谱法(AFS)、原子吸收光谱法(AAS)、X射线荧光光谱法(XRF)、电感耦合等离子体法光谱法(ICP-AES)、和电感耦合等离子质谱法(ICP‐MS)。目前为止最先进的分析方法是电感耦合等离子质谱法(ICP‐MS)，在美国、欧盟等国大量使用此方法进行重金属的检测，国内应用尚不广泛。在国内，特别是在无精子症辅助诊断领域，还未开发使用ICP-MS分析男性全血中铅、镉混合暴露水平的技术。如果能发现无精子症与铅、镉混合暴露作为辅助诊断标志物之间的关联，并开发出无精子症的ICP-MS辅助检测方法，不仅将具有很大的商业价值，对男性生殖健康水平也会有进一步的促进和提升。

发明内容

本发明的目的是：

1.将铅、镉混合暴露作为无精子症辅助诊断标志物；

2.建立基于ICP-MS的男性全血中铅、镉混合暴露的检测方法；

3.开发用于无精子症辅助诊断的铅、镉混合暴露检测和辅助诊断试剂盒。

本发明的目的通过下列技术措施实现的：