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精索靜脈曲張與男性不孕

臺北市立聯合醫院仁愛院區 泌尿科 陳修聖

精索靜脈曲張是精索裡面pampiniform plexus靜脈異常的扭曲及擴張是男性不孕的原因之一。精索靜脈曲張的症狀包括陰囊的大小不對稱,陰囊或睪丸感覺沉重或者是疼痛。大多數病患並不知道他們有精索靜脈曲張,直到兵役前的體格檢查或常規理學檢查時才被發現[1]。精索靜脈曲張較常發生在左側(90%),15%兩側都有。大約10-15%男性有精索靜脈曲張,但是只有50%會造成男性不孕。不孕的男性裡大約30-50%有精索靜脈曲張的現象[2]。

供給睪丸動脈血液的系統包括有睾丸動脈,輸精管動脈及提睪肌動脈,甚至當睪丸動脈被切斷時三個動脈互相連接仍能維持睪丸充足的血液供給[3]。睪丸靜脈系統是比動脈系統更複雜的。睪丸靜脈的回流是經由睪丸靜脈(testicular vein),外陰系統靜脈(pudendal vein)及提睪肌靜脈(cremasteric vein)構成的pampiniform plexus形成睪丸靜脈的網路回流[4]。大多數情形下左側的睪丸靜脈進入左邊的腎臟靜脈,右側的睪丸靜脈進入下腔靜脈。但是腎靜脈下方的睪丸靜脈與下腔靜脈及左右側睾丸靜脈間均有溝通[5]。精索靜脈曲張的病因目前仍然不明,但是仍有一些理論嘗試解釋病因包括(1)靜脈瓣閥系統不全,(2)因左側睪丸靜脈比右邊睪丸靜脈長,造成左側睪丸靜脈壓力較右邊高而引起,(3)胡桃鉗效果(nutcracker effect):睪丸靜脈被壓縮於上腸繫膜動脈及大動脈之間造成左側睪丸靜脈壓力上升而引起,Tsao等人認為精索靜脈曲張的盛行率與嚴重度與肥胖程度呈反比,進而支持胡桃鉗機轉[6],(4)睪丸動脈血流的增加量超過靜脈的容量[7]。(5)Zheng[8]等人發現在動物實驗中精索靜脈曲張會造成同側睪丸持續性的變差,Witt[9]等人認為精索靜脈曲張是一個進展性的疾病而不是停滯不前,但Diamond[10]等人卻有不同的看法,因此精索靜脈曲張是進展性或停滯性的疾病仍有爭論。此外,Gokce A等人提出在第一級血親精索靜脈曲張的盛行率有明顯的上升,因此精索靜脈曲張是否有遺傳性還要進一步評估[11]。Levinger等人認為精索靜脈曲張的盛行率隨著年齡增加而上升,約每10年上升10%[12]。

男性不孕、睪丸萎縮症、精子過少症及精液的異常都與精索靜脈曲張有關[13]。但是正確的病因仍然不明。曾被提出的機制包括:(1)由於血行停滯造成睪丸溫度增高。睪丸裡許多製造DNA的酵素是對溫度敏感的,溫度提高會減少精子的製造及增加生殖上皮細胞的自然凋亡(apoptosis)[14],Paul等人在動物實驗發現上升陰囊的溫度會造成精子的氧化損傷及缺氧狀態[15]。(2)由於血行停滯引起組織缺氧及腎上腺或腎臟的新陳代謝產物逆流,而pampiniform plexus裡血行停滯會改變睪丸的新陳代謝,腎上腺或腎臟的新陳代謝產物逆流也可能損害睪丸,但是目前並沒有明確的文獻證實[16]。(3)下視丘-性腺軸的損害。在luteinizing hormone的控制下Leydig細胞負責生產男性激素而精索靜脈曲張可能影響血漿男性荷爾蒙的含量[17]。(4)Paasach等人提出精子數目與體質量指數(BMI)呈反比[18],Abdel等人提出精液中HO(heme oxygenase)的濃度與精子的品質呈現正相關,而精索靜脈曲張的病人精液中HO的濃度比較低[19]。Chang FW等人提出精索靜脈曲張相關的細胞自然凋亡(Apotosis),是男性不孕的原因之一。他們發現PARP(poly-ACP-ribose polymerase)、BCL-2、Bak及P53的表現上升,可能導致精子的自然凋亡[20]。Wang H等人在動物實驗中發現左側的精索靜脈曲張會造成兩側睪丸的缺氧及增加精子的自然凋亡。而其中hypoxia-inducuble-factor(HIF-1)是一個不錯的指標[21]。

無顯著臨床表徵的精索靜脈曲張 Dubin和Amelar[22]認為精索靜脈曲張的程度不會影響精索靜脈曲張結紮的結果。但是Koksal等人卻認為較大的精索靜脈曲張會導致較高的 malondialdehyde(MDA)[23]。目前大部分的泌尿專家認為精索靜脈曲張的程度與睪丸及精液的病理學變化並不相關[24]。因此,臨床上不明顯可以觸摸得到,但是藉著color duplex ultrasonography所發現的無顯著臨床表徵的精索靜脈曲張近幾年來已經引起泌尿專家的注意。然而對於無顯著臨床表徵的精索靜脈曲張的正確診斷標準仍未建立。因此對於這個疾病的診斷和治療仍有爭議[25]。Cervellione等人認為三分之一的臨床不顯著的精索靜脈曲張的病人在四年內會變成臨床症狀顯著的精索靜脈曲張[26]。Zampieri等人建議臨床上不顯著的精索靜脈曲張可能是臨床症狀顯著的精索靜脈曲張的初期現象[27]。

活性氧分子和精索靜脈曲張
最近的研究認為精子功能不良和活性氧分子(reactive oxygen species; ROS) 的過度製造有關[28]。過去的研究證實不孕的男性之精子所含的ROS較正常男性者為高,而在沒有不孕的男性中有精索靜脈曲張患者其ROS高於沒有精索靜脈曲張的男性[29]。非常低量的細胞質及抗氧化能力不足使得精子易受氧化損傷[30]。ROS也會影響精子axoneme造成ATP的耗損,抑制粒線體的功能,減少DNA、RNA及蛋白質的合成,造成精蟲結構的缺陷,進而減少精子的穿透力和抑制精子卵子的結合[31]。 精液(seminal plasma)中含有豐富的抗氧化物,能止防精子受到氧化損傷(oxidative damage),Potts等人也提出精蟲受到ROS攻擊所造成的氧化損傷因為有精液而降低[32]。許多研究認為男性不孕和精液抗氧化能力不足有關,因而提出精索靜脈曲張在精液抗氧化能力的減少與精蟲的ROS的上升有關[33]。而且氧化損傷在精索靜脈曲張病患的精子功能不良中扮演重要的角色[34]。 吸煙與男性不孕
吸煙會增加精子細胞DNA的氧化損傷[35],有一些研究建議飲食中的維他命C可以保護人類精子免於可能影響精子品質及增加基因缺陷機率的內生性DNA氧化損傷,特別是對於維他命C含量偏低的吸煙者。El Mulla等人更指出精索靜脈曲張和吸煙都會影響男性精子的功能[36]。 研究精索靜脈曲張與男性不孕受限因素有(1)臨床症狀顯著的精索靜脈曲張的診斷由於有color duplex超音波可以做較正確的診斷,但對於無顯著臨床表徵的精索靜脈曲張的正確診斷標準仍未建立,而此類病人仍值得我們進一步的研究。(2)精索靜脈曲張發生的時間長短很難判斷,因為時間長短對病人的影響目前仍然沒有定論。(3)精索靜脈曲張發生的原因仍沒有定論,是否不同的原因會對精子及精液有不一樣的影響,仍須我們進一步的研究。(4)對於精子的檢查,我們只能由病人自慰後所得的精液來檢查,而無法直接使用睪丸的標本來看是否精子在更早期的製造過程就有損傷。(5)病人的一些生活習慣可能影響精蟲品質的因素除了吸煙以外,還有是否常洗三溫暖與工作環境溫度是否太高等的因素無法完全掌控或排除。 參考文獻
  1. Vasavada S, Ross J, Nasrallah P, Kay R. Prepubertal varicoceles. Urology 1997; 50: 774-777.
  2. Jarow JP, Coburn M, Sigman M. Incidence of varicoceles in men with primary and secondary infertility. Urology 1996; 47: 73-76.
  3. Parrott TS, Hewatt L. Ligation of the testicular artery and vein in adolescent varicocele. J Urol 1994; 152: 791-793.
  4. Beck EM, Schlegel PN, Goldstein M. Intraoperative varicocele anatomy: a macroscopic and microscopic study. J Urol 1992; 148: 1190-1194.
  5. Campobasso P. Blue venography in adolescent varicocelectomy: a modified surgical approach. J Pediatric Surg 1997; 32: 1298-1301.
  6. Tsao CW, Hsu CY, Chou YC, Wu ST, Sun GH, Yu DS, et al. The relationship between varicoceles and obesity in a young adult population. Int J Androl 2009;32:385-90.
  7. Nagler HM, Lizza EF, House SD, Tomashefsky P, Lipowsky HH. Testicular hemodynamic changes after the surgical creation of a varicocele in the rat. Intravital microscopic observations. J Androl 1987; 8: 292-298.
  8. Zheng Y, Zhang X, Zhou J, Cheng F, Zhou B. Effects on the ipsilateral testis during progression of experimental varicocele in rat. Medical Science Monitor 2008;14:122-6.
  9. Witt MA, Lipshultz LI. Varicocele: a progressive or static lesion? Urology 1993;42: 541-3.
  10. Diamond DA, Zurakowski D, Atala A, Bauer SB, Borer JG, Cilento BG Jr, et al. Is adolescent varicocele a progressive disease process? J Urol 2004;172:1746-8.
  11. Gokce A, Davarci M, Yalcinkaya FR, et al. Hereditary behavior of varicocele. J Androl 2010;31:288-290.
  12. Levinger U, Gornish M, Gat Y, Bachar GN. Is varicocele prevalence increasing with age. Andrologia 2007;39:77-80.
  13. Lipshultz LJ, Corriere JN Jr. Progressive testicular atrophy in the varicocele patient. J Urol 1977; 117: 175-176.
  14. Shikone T, Billig H, Hseuh A. Experimentally induced cryptochidism increases apoptosis in rat testis. Biol Reprod 1994; 51: 865-872.
  15. Paul C, Teng S, Saunders PT. A single, mild, transient scrotal heat stress causes hypoxia and oxidative stress in mouse testes, which induces germ cell death. Biology of Reproduction. 2009;80:913-19.
  16. Turner TT, Lopez TJ. Effects of experimental varicocele require neither adrenal contribution nor venous reflux. J Urol 1989; 142: 1372-1375.
  17. Noske HD, Weidner W. Varicocele – a historical perspective. World J Urol 1999; 17: 151-157.
  18. Paasch U, Grunewald S, Kratzsch J, Glander HJ. Obesity and age affect male fertility potential. Fertil & Steril 2010;94: 2898-901.
  19. Abdel Aziz MT, Mostafa T, Atta H, et al. Heme oxygenase enzyme activity in seminal plasma of oligoasthenoteratozoospermic males with varicocele. Androlgia 2010; 42:236-241.
  20. Chang FW, Sun GH, Cheng YY, et al. Effects of varicocele upon the expression of apoptosis-related proteins. Androlgia 2010; 2:225-230.
  21. Wang H, Sun Y, Wang L, et al. Hypoxia-induced apoptosis in the bilateral testes of rats with left-sided varicocele: a new way to think about the varicocele. J Androl 2010;31:299-305.
  22. Dubin L, Amelar RD. Varicocele size and results of varicocelectomy in selected subfertile men with varicocele. Fertil Steril 1970; 21:606-609.
  23. Koksal IT, Tefekli A, Usta M, Erol H, Abbasoglu S, Kadioglu A. The role of reactive oxygen species in testicular dysfunction associated with varicocele. BJU Inter 2000; 86(4): 549-552.
  24. McClure RD, Khoo D, Jarvi K, Hricak H. Subclinical varicocele: the effectiveness of varicocelectomy. J Urol 1991; 145: 789-791.
  25. Mihmanli I, Kurugoglu S. Cantasdemir M, Zulfikar Z, Halit YM, Numan F. Color Doppler ultrasound in subclinical varicocele: an attempt to determine new criteria. Eur J Ultrasound 2000; 12:43-48.
  26. Cervellione RM, Corroppolo M, Bianchi A. subclinical varicocele in the pediatric age group. J Urol 2008;179-717-9.
  27. Zampieri N, Pellegrino M, Ottolenghi A, Camoglio FS. Effects of bioflavonoid in the management of subclinical varicocele. Pediatric Surgery International 2010;26:505-8.
  28. Krausz C, Mills C, Rogers S, Tan SL, Aitken RJ. Stimulation of oxidant generation by human sperm suspensions using phorbol esters and formyl peptides: relationships with motility and fertilization in vitro. Fertil Steril 1994; 62: 599-605.
  29. Weese DL, Peaster ML, Himsl KK, Leach GE, Lad PM, Zimmern PE. Stimulated reactive oxygen species generation in the spermatozoa of infertile men. J Urol 1993; 149: 64-67.
  30. Sanocka D, Miesel R., Jedrzejczak P, Kurpisz MK. Effect of reactive oxygen species and activity of antioxidant systems on human semen association with male infertility. Int J Androl 1997; 20: 255-264.
  31. de Lamirande E, Gagnon C. Capacitation-asociated production of superoxide anion by human spermatozoa. Free Radic Biol Med 1995; 18: 487-495.
  32. Potts RJ, Notarianni LJ, Jeffferies TM. Semnal Plasma reduces exogenous oxidative damage to human sperm, determined by the measurement of DNA strand breaks and lipid peroxidation. Mutation Res 2000; 447: 249-256.
  33. Hendin BN, Kolettis PN, Sharma RK, Thomas AJ Jr, Ararwal A. Varicocele is associated with elevated spermatozoal reactive oxygen species production and diminished seminal plasma antioxidant capacity. J Urol 1999; 161: 1831-1834.
  34. Pasqualotto FF, Sharma RK, Kobayashi H, Nelson DR, Thomas AJ Jr, Agarwal A. Oxidative stress in normospermic men undergoing infertility evaluation. J Androl 2001; 22: 316-322.
  35. Fraga CG, Motchnik PA, Wyrobek AJ, Rempel DM, Ames BN. Smoking and low antioxidant levels increase oxidative damage to sperm DNA. Mutation Res 1996; 351: 199-203.
  36. El Mulla KF, Kohn FM, Elbeheiry AH. The effect of smoking and varicocele on human sperm acrosin activity and acrosome reaction. Hum Reprod 1995; 10: 3190-3194.
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