精液分析：如何帮助男性评估生殖状况？

精液是包含有精子的复合成分液体，主要来自前列腺和精囊，少部分来自附睾。精液中各腺体成分受物种、禁欲时间、标本留取方法的影响。在男性中，约90%的精液组分由前列腺和精囊的分泌物组成。有证据表明，在医院留取精液样本的总量可能低于性交时的精液总量。由于精液量可能变化较大，故而关注精液中精子总数可能比精子浓度更重要。

人类精子结构如图1所示。精子被质膜包裹，位于头部的细胞核（含有遗传物质和表观遗传元件的染色质）被顶体覆盖。精子的鞭毛（尾部）分为中段、主段和末段。主段部分由轴丝和其外的纤维鞘组成。轴丝主要由位于中央的两条分别呈单根结构的微管和周围9条呈双管结构的微管组成，其被外部的纤维鞘所包裹。中段主要由外围的线粒体鞘和轴丝组成。末段缺少轴突结构以及外部致密纤维和纤维鞘。鞭毛对于精子的前向运动至关重要。不同物种的精子形状和大小如图2所示。

精液分析提供了男性生殖健康的信息，精液的实验室检查常用于评估：

世界卫生组织所制定的实验室手册，提供了可供选择的男性精液分析方法。该手册目的在于持续改进对男性生殖功能的评估，并使精液分析标准化，以便世界各地的医学中心所提供的精液分析结果具有可比性。大部分技术亦可应用于其他物种。

对男性进行精液分析检查时，精液是通过其手淫获得。不建议通过性交时使用避孕套收集精液用于检查，因为某些避孕套中存在杀精剂或干扰检测成分，并且性交时部分精液可能会丢失。禁欲时间需要注意，时间过短与精液量少、精子数量低有关。

精液样本会发生液化（因精囊液中蛋白酶作用），通常精液评估的基本参数包括：

男性的精液参数每天都在波动变化，通常需要两个精液样本来诊断精液质量是否低于可育男性的参数范围。

世界卫生组织在2010年确定了怀孕时间<12个月的有生育能力男性的精液参数分布，并使用第5个百分位数作为分布下限。2021年的一项后续研究(包括 2010 年研究的数据)，增加了新证据，研究中生活在五大洲的 3589 名有生育能力的男性（怀孕时间<12个月，禁欲时间为2-7天）提供了成年男性的精液和精子的参数分布范围。

在最新版世界卫生组织实验室手册中，有生育能力的成年男性精液参数中较低的第 5个百分位数为：

值得重视的是，有生育能力者和不育男性的精子参数上存在较大重叠区域。由于这些参数分布来自对有生育能力的男性研究数据，所以高于或低于第5个百分位数并不能用来明确区分具有生育能力和不育。

活精子的尾部在低渗透条件下表现出的膨胀能力能够用于检测精子膜完整性和精子的活力。特殊染色可以显示精液样本中的白细胞，并检测感染。当怀疑辅助性器官存在问题时，需要进行精液生化检查，例如，先天性输精管和精囊缺乏的男性精液果糖含量下降。

其他评估精子质量的检查可能有助于男性不育的诊断或研究，但在明确其预测价值之前，不建议用于常规应用。多参数精子形态评估将通过常规分析获得的数据形成一个指数，该指数可以提高精子形态判断的准确性和一致性。顶体反应发生在输卵管中的卵母细胞附近，是顶体膜融合以暴露精子头部以进行卵母细胞受精的过程。诱导顶体反应精子的百分比与受精率有关。精子DNA质量和片段化与流产率和体外受精结果相关，可被用于睾丸有毒物质暴露的研究。使用DNA片段化评估男性不育症存在争议。精子活力特征的计算机辅助评估对临床诊断不是很有用，常用于科学研究和流行病学研究。精子超活化对于精子通过女性生殖道并穿透透明带至关重要。计算机辅助精子分析有助于表述超活化，并可能提供一些与受精有关的信号系统信息。新的研究进展能让男性通过简单使用手机上的应用程序来检测精子活动，但与实验室检查相比，目前的方法缺乏准确性。另还有家用试剂盒，通过免疫沉淀法来评估精子浓度。不断发展的技术还包括通过精子的基因组和表观基因组检测来明确精子头部和鞭毛异常的原因。

精液分析是评估雄性动物生殖能力的基石。生殖毒理学家使用精液分析来研究暴露于环境因素和有毒物质对男性生殖功能的影响；将射精时精子的数量、活力或功能抑制到非常低的水平是男性避孕研究的目标。然而，在临床医学中，精液分析主要用于男性不育症的诊断和治疗。男性不育症的诊断在很大程度上取决于精液样本的分析。大多数被诊断为不育症的男性在精子发生方面存在缺陷，导致精子浓度低（少精子症），这通常与精子活力差（弱精子症）和精子形态异常增加（畸形精子症）有关。因此，当精液分析显示极低值时，就会诊断出男性因素不育。精子的浓度及其质量用来指导临床医生确定合适的治疗并评估预后。

精液分析在预测男性生育潜力方面有多大价值？一项前瞻性研究将430对首次怀孕夫妇的精液质量与受孕概率的相关性进行研究。研究证实，将精子浓度提高到4000万/毫升与增加受孕概率有关，且正常形态的精子比例与怀孕的机会密切相关。在另一项研究中，精子浓度、总前向运动、正常形态和低渗肿胀实验（检测活精子）正确识别了111例中84.1%的可育男性和109 例中88.1%的不育男性。在关联研究中，认为最好通过综合精子浓度、活力和形态来预测怀孕时间。

因此，从这些前瞻性临床研究中认识到，精子浓度、精子总数、精子前向运动和正常形态的精子比例是男性生育能力达到一定阈值的重要预测因素。但将这些参数改善到超过阈值似乎并没有增加受孕的概率，在前瞻性大规模临床研究中尚未发现其他功能类检测在预测生育能力方面的价值。