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肉毒碱是一种存在于线粒体内膜中的极性季胺类化合物，其主要功能是携带、转运活化的脂肪酸穿越线粒体膜，进入线粒体内进行β-氧化，为机体的各种代谢活动提供能量。近年来，随着人们对男性生殖健康的关注，肉毒碱在男性生殖功能中的作用被人们重新认识，并逐渐成为男科学领域研究的热门课题之一。精浆中肉毒碱水平对精子活力的维持及男性生育能力的评估具有重要的作用。但是目前国内、外测定肉毒碱常用的酶法和放射同位素酶法，因存在操作步骤繁琐，检测结果准确性受酶活性等因素的影响较大等不足，使其实际应用受到限制。高效液相色谱法测定生物样品中肉毒碱水平是近年国外推荐使用的分析方法，国内尚未见进行深入研究。本研究经详细的方法学研究，建立了精浆中游离肉毒碱的柱前紫外衍生高效液相色谱测定方法。在本研究的实验条件下，肉毒碱与对溴苯乙酰基溴反应生成的衍生物稳定，且不受样品中蛋白成分的干扰。色谱保留时间约为11.2 min，峰形对称且分离完全，定量准确。肉毒碱在Oμmol/L～1000μmol／L浓度范围线性良好。样品测定批间(n=6)及平均批内(n=5)测定的相对标准偏差分别为1.36％和1.23％，回收率为91.6％～98.7％。样本处理过程较为简便，已成功应用于人精浆肉毒碱批量样品测定，为进一步开展肉毒碱在男性生殖领域的研究和应用奠定了方法学基础。
本文研究了肉毒碱体外对人精子活率及运动参数的影响，探讨了补充适量的肉毒碱对正常生育男性及不育男性精子质量的影响。结果表明，体外添加适宜浓度的肉毒碱，能显著提高因精浆肉毒碱水平低下所致弱精症患者精子的活率、活力及其它运动参数，并可显著减缓正常生育精子活率、活力及运动参数的降低。
本文还研究了正常生育男性和不育症患者精浆中游离肉毒碱水平差异及其对精子运动参数的影响，以及精浆中游离肉毒碱水平与附性腺生化指标之间的相关性。结果表明，正常男性精浆中肉毒碱参考浓度为392.66±107.18 μmol/L，与正常组相比，不育患者精浆中肉毒碱水平明显降低。相关性分析显示，精浆中肉毒碱水平与精子密度、活率、活力及其它各运动参数均具有正相关关系。此外，相关性分析还显示，精浆中肉毒碱水平与α-葡糖苷酶活力具有极显著的正相关关系，与果糖含量存在一定的负相关关系，而与酸性磷酸酶活力无相关性。提示精浆中肉毒碱水平高低在一定程度上能反映精液的质量以及男性生育能力状况。检测精浆中肉毒碱和α－葡糖苷酶活力可作为评估附睾功能的生化指标，当实验室条件具备时，建议应同时检测精浆中游离肉毒碱和α-葡糖苷酶水平，以综合评估患者附睾功能。同时，本研究提示提高精浆中肉毒碱水平将有助于增加精子密度，提高精子活率和活动力。这为临床采用外源性补充肉毒碱，以治疗和改善某些由于肉毒碱摄入机制紊乱，或外源性肉毒碱补充不足造成的男性不育开拓了新的思路和途径。