作者：陈家浪，张云山，王光腾，庞泽辉等，广东医科大学附属医院生殖医学中心

宫腔内人工授精（intrauterine insemination，IUI）是一种重要的辅助生殖技术（assisted reproductivetechnology，ART），因具有操作简易、成本效益高和损伤小等特点，常作为不孕夫妇的一线选择。IUI主要适用于轻度少弱畸形精子症、性功能障碍及不明原因不孕等，欧洲人类生殖与胚胎学学会（EuropeanSociety of Human Reproduction and Embryology， ESHRE）指出，2020年IUI分娩率保持稳定，夫精人工授精（artificial insemination by husband，AIH）为8.8%（2019年为8.7%），供精人工授精（artificialinsemination by donor，AID）为12.5%（2019年为12.1%），基本保持不变[1]。我国多家生殖医学中心报告的IUI妊娠率一般在10%~15%[2-3]。近年来，精子DNA碎片（sperm DNA fragmentation，SDF）用于预测ART的临床结局，这种精子DNA损伤会影响精子的功能：不仅会降低精卵结合能力，还可能干扰胚胎发育过程，最终导致不良妊娠结局。研究表明，SDF水平与IUI治疗成功率间存在明显相关性[4]，但该指标在预测IUI治疗成功率的应用中仍面临诸多争议。研究表明，患者精子DNA损伤程度越严重，IUI临床妊娠率越低[5]；但也有研究表明，精子DNA损伤程度与IUI的生化妊娠率、临床妊娠率和活产率无明显关联[6]。目前对于高SDF患者，可能的干预策略包括生活方式调整、抗氧化治疗和手术治疗等，但具体疗效仍需更多高质量研究验证。综述SDF对IUI结局的影响及可能的临床干预措施，为ART治疗提供参考。

1 SDF概述

SDF指精子在发生和成熟过程中，因受到各种有害因素的影响，精子基因组DNA完整性被破坏进而导致单链断裂（single-strand break，SSB）或双链断裂（double-strand break，DSB）产生DNA片段。精子DNA碎片指数（DNA fragmentation index，DFI）是指DNA碎片精子数占被观察精子总数百分比，是评估精子DNA损伤程度的关键指标。

1.1 SDF的影响因素及形成机制研究证实，SDF受多种因素共同影响，包括年龄[7]、疾病（如精索静脉曲张、糖尿病、感染）[8]、环境暴露（污染物、辐射）和不良生活方式[9]。SDF内源性损伤的机制包括：①氧化应激。当体内活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成超过抗氧化系统的清除能力时，ROS在生殖系统累积，攻击精子DNA磷酸二酯键，导致其断裂[10]。男性生殖系统中的ROS主要来源于精子线粒体电子传递链的正常代谢产物、生殖道炎症反应过程中白细胞产生的氧自由基和环境污染物诱导产生的氧化物质等。②异常增加的细胞凋亡。精子发生过程中应清除DNA受损细胞，但凋亡程序若功能失调则会使受损精子逃避免疫清除，导致精液中SDF增加[10]。③染色质重塑异常。精子发生过程中，组蛋白被鱼精蛋白取代是一个高度保守且对维持精子基因组完整性至关重要的过程；若该过程发生缺陷或未完成，会降低染色质结构的稳定性，使DNA更容易受到内源性或外源性损伤因子攻击[8]。SDF外源性损伤的机制包括：①环境毒素。重金属（铅、镉）、有机磷农药可直接诱导DNA断裂[11]，同时还会破坏氧化还原平衡导致ROS积累，干扰DNA修复[12]。②不良生活方式。吸烟（苯并芘）、酗酒（乙醛）、肥胖（慢性炎症）均可显著提升机体的氧化应激水平，促进ROS生成进而损害DNA[9]。③医源性因素。如化疗药物（环磷酰胺）可直接破坏DNA结构，诱发凋亡[13]。此外，精索静脉曲张会导致睾丸局部温度升高和缺氧微环境，显著增强氧化应激反应，持续性地损害精子DNA，最终导致男性生育力下降[14]。

1.2 SDF的检测方法目前常用的检测方法包括精子染色质扩散试验（sperm chromatin dispersion，SCD）、原位末端转移酶标记技术（terminaldeoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling，TUNEL）、精子染色质结构分析（spermchromatin structure assay，SCSA）和彗星试验[又称单细胞凝胶电泳（single-cell gel electrophoresis，SCGE）]，见表1[15-20]。这些SDF检测技术可为行ART的夫妇提供预测生育成功概率的有效信息，但其方法原理、敏感度和特异度有显著差异，不同SDF检测方法的阈值不同，但即使同一检测方法也仍缺乏公认阈值，临床选择仍需结合具体情况[16]。

2 SDF对IUI结局的影响

2.1 SDF对受精率的影响Góngora等[21]对墨西哥一家生殖中心的大型患者数据库的1 159例男性精液的分析发现，SDF对男性生育力有多方面的影响，其不仅损害DNA完整性，还与精子膜完整性和精子活力之间存在相关性（P<0.001）。一项研究纳入了277例男性受试者并分为弱精子症组（n=71）、非弱精子症组（n=108）和正常对照组（n=98），发现与正

常对照组和非弱精子症组相比，弱精子症组男性的SDF显著增高（P<0.001），弱精子症男性常伴随精液中精子基因组完整性下降和氧化应激水平升高，这会直接影响精子的受精能力[22]。目前体外受精（invitro fertilization，IVF）特别是卵细胞质内单精子注射（intracytoplasmic sperm injection，ICSI）通过梯度离心和形态学筛选，可规避部分SDF损伤并优选健康精子，从而提高受精成功率和胚胎质量[23]。而AIH由于缺少有效的精子筛选环节，更容易受到高SDF的负面影响[4]。

2.2 SDF对妊娠率的影响研究表明，DFI与IUI妊娠率显著负相关。Chopra等[5]对185对接受首次或第2次IUI周期的不明原因性不孕夫妇进行了前瞻性队列研究，按DFI水平分为低DFI组（DFI≤10%，n=91）、中DFI组（11%≤DFI≤20%，n=72）和高DFI组（DFI≥21%，n=22），发现随着DFI升高，妊娠率呈下降趋势（35.16%vs.9.72%vs.0%，P<0.05）。2019年一项纳入10项研究的Meta分析显示，高DFI与较低的妊娠率显著相关（RR=0.34，95%CI：0.22~0.52，P<0.001）[24]。这可能与卵母细胞修复机制的局限性有关，卵母细胞具有一定的碱基切除修复和SSB修复能力[23,25]，但当DFI>30%时，卵母细胞的修复系统无法完全修复过多的精子DNA损伤，导致原核形成异常、胚胎基因组不稳定性增加和早期发育阻滞[25]。

2.3 SDF对不良妊娠结局的影响研究表明，DFI水平升高可显著增加不良妊娠结局的发生风险。一项针对195对接受ICSI治疗的复发性流产夫妇的研究发现，DFI的升高会增加复发性流产风险（OR=1.19，95%CI：1.04~1.36）[26]。这可能是由于精子DNA完整性受损引发胚胎染色体非整倍性和表观遗传修饰异常[27-28]，使胚胎发育异常，导致胚胎种植失败或早期流产。提示了精子DNA完整性评估在ART（特别是针对复发性流产或反复种植失败患者）中的重要性。研究表明，SDF升高不仅会导致原核形成异常和胚胎停滞，还与早期流产风险增加密切相关[24]。这主要是由于精子DNA损伤破坏了父源基因组的稳定性，进而削弱了胚胎的发育潜能。早期胚胎中DNA损伤累积可能激活p53依赖的胚胎停滞通路，该通路通过调控细胞周期阻滞、DNA修复和凋亡等过程参与DNA损伤应答[29]。当损伤超过修复能力时，p53将启动凋亡程序导致胚胎发育停滞。目前对SDF与IUI结局的关联性研究尚存在分歧，部分研究认为二者无显著相关性，可能是研究方法及样本量的差异引起的。比利时一项针对AID的回顾性研究共匹配了18例精子捐赠者和106例受助者，进行了429个AID周期；虽然精子冷冻保存过程会导致DFI水平显著升高（冷冻前vs.冷冻后：12.0%vs.26.3%，P<0.001），但临床妊娠率（OR=1.01，95%CI：0.98~1.03，P=0.53）、活产率（OR=1.00，95%CI：0.98~1.03，P=0.87）和流产率（OR=1.03，95%CI：0.99~1.07，P=0.19）未受显著影响[30]。这表明在AID中，精子筛选流程与良好的子宫内膜容受性等其他因素可能抵消高SDF的潜在负面影响。

3 SDF的干预策略

3.1生活方式干预吸烟、酗酒、饮食失衡、作息紊乱以及高温暴露等不良生活习惯均可导致SDF上升。戒烟限酒至关重要，烟草有害物质和酒精代谢产物通过诱发氧化应激直接导致SDF水平上升。优化营养摄入，特别是维生素C、维生素E以及锌、硒等微量元素可协同增强机体清除ROS的能力，减轻氧化应激对精子DNA的损伤[31]。维持规律作息有助于稳定下丘脑-垂体-性腺轴功能，保障正常的生精过程，同时需避免桑拿、温泉等高温环境，因其会升高睾丸局部温度，干扰生精功能并增加SDF[32]。

3.2药物治疗抗氧化剂具有干预SDF升高的作用。Sakhdary等[33]研究表明，在冷冻保存的牛附睾精子中，添加维生素C和维生素E可显著提高精子活力和膜完整性，其效果优于单一添加。另有研究表明，辅酶Q10水平与精液总抗氧化能力呈显著正相关（r=0.58，P=0.01）[34]，可提升精子活力与DNA完整性。谷胱甘肽（glutathione，GSH）、N-乙酰半胱氨酸（N-acetylcysteine，NAC）以及作为抗氧化酶[如谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD]必需辅因子的硒和锌，可通过不同代谢途径协同降低SDF[35]。需要强调的是，药物干预SDF的治疗效果目前尚难确定、是否需要联合一种以上的药物，都需更多高质量、多中心、随机对照试验的验证；且药物选择必须个体化，尤其避免滥用，需在专业男科医生指导下进行。

3.3手术治疗精索静脉曲张是男性不育的重要病因，其通过睾丸局部温度调节功能障碍以及氧化应激导致SDF水平上升[36]。针对这一特定病因，2025全球男科论坛（Global Andrology Forum，GAF）《精索静脉曲张不育男性管理临床指南》指出，精索静脉结扎术可降低SDF水平，改善ART结果；2024年欧洲泌尿外科协会（European Association of Urology，EAU）特别建议对SDF显著升高和其他原因不明的不育男性或因反复流产、胚胎发育失败或植入失败而导致ART失败的精索静脉曲张患者进行手术[37]。需要明确的是，是否行精索静脉曲张手术应当由高水平医院、专业男科医生进行细致地评估，依据SDF水平、之前IVF失败的经历、伴侣的年龄和生殖潜力进行个性化选择，切实避免盲目、过度的手术治疗。对于精索静脉结扎术的疗效，尤其对IUI结局的影响，仍需开展高质量、多中心、随机对照研究予以明确。

3.4 ART的选择2022年发布的《精子碎片实验室检测与临床应用专家共识——基于流式细胞精子染色质结构分析》指出，DFI升高（>20%）与胚胎质量和活产率呈负相关；而ICSI可改善DFI>20%患者的预后，因此对于SDF显著升高的患者直接选择ICSI可以获得更理想的治疗效果[38]。值得注意的是睾丸取精术（testicular sperm extraction，TESE）在ICSI中的应用，当射精精子SDF异常升高时，使用睾丸精子的助孕结局往往更优，但仍需要标准化随机对照试验来确定睾丸精子的使用是否可以改善高SDF男性的ICSI结局[39]。综上，应对SDF需采取综合策略，以生活方式调整为基础，可尝试抗氧化剂等药物治疗；对精索静脉曲张患者，把握好适应证，可考虑手术治疗；而ART则为严重SDF患者提供有效的解决方案（可考虑TESE-ICSI）。有选择性的个性化治疗可有望降低SDF带来的负面影响，改善男性生育力，提高IUI成功率。

4结语与展望

在ART中，SDF可作为评估男性生育力的一个指标，为生育咨询和治疗决策（尤其在IUI前）提供参考。现有大部分研究揭示，较高的SDF水平通常伴随较低的妊娠率，其机制在于精子DNA损伤可能阻碍受精、胚胎发育和妊娠维持。值得注意的是，SDF与IUI结局的关系具有复杂性：有研究显示即使SDF明显升高仍可能成功，提示该过程与卵子质量、女性生育力及检测方法差异等有关。未来研究可聚焦4个方向：①深入解析SDF生成机制（氧化应激、细胞凋亡、DNA修复障碍），为研发更加高效的改善策略奠定基础。②探索基因治疗、干细胞治疗等新型安全干预途径，以突破当前治疗瓶颈。③着力统一现有差异显著的SDF检测方法，建立标准化流程以提升结果的可靠性和临床适用性。④拓展SDF对子代健康影响的研究，阐明其对出生缺陷、肿瘤风险等的长期影响，以完善遗传咨询体系。

参考文献略。

来源:陈家浪,张云山,王光腾,等.精子DNA碎片对宫腔内人工授精妊娠结局的影响及其干预策略[J].国际生殖健康/计划生育杂志,2026,45(01):40-44.