精液分析

精子数、または総精子数との混同を避けるために精子濃度は、射精液中の精子の濃度を測定するもので、総精子数（精子数に体積を掛けたもの）とは区別されます。2021年のWHOによると、1ミリリットルあたり1600万個以上の精子が正常とみなされます。^{[ 8 ]}古い定義では2000万個となっています。^{[ 5 ] [ 6 ]}精子数が少ない場合は乏精子症とみなされます。精管切除術は、サンプルが無精子症（あらゆる種類の精子がゼロ）である場合に成功したとみなされます。潜在性精子症は、サンプルに1ミリリットルあたり10万個未満の精子が含まれている場合です。まれに/時折非運動性精子が観察された場合（1ミリリットルあたり10万個未満）を成功と定義する人もいます。^{[ 9 ]}精液検査を2回目に行い、精子数が増加していないことを確認することを推奨する医師もいれば（再開通で起こりうる）、この状況では再度の精管切除術を行う医師もいる。

家庭用のチップが登場しており、異なる日に採取した3つのサンプルから精子数を正確に推定できるようになっている。このようなチップは、ポリスチレンビーズを充填した対照液と比較して、精液サンプル中の精子濃度を測定する可能性がある。^{[ 10 ]}

世界保健機関は40%という値を定めており^{[ 11 ]}、これは採取後60分以内に測定する必要がある。WHOには活力のパラメーターもあり、下限基準値は生存精子率60%である^{[ 8 ]} 。男性は1ミリリットルあたり1600万個以上の精子細胞という基準値をはるかに超える精子総数を持っていても、運動精子が少なすぎるため、精子の質は悪い。しかし、精子数が非常に多い場合、運動率が低い（例えば60%未満）ことは問題にならないかもしれない。なぜなら、その割合は1ミリリットルあたり800万個以上になる可能性があるからである。逆に、男性の精子数は1ミリリットルあたり2000万個をはるかに下回っていても、観察された精子細胞の60%以上が良好な前進運動を示していれば、運動率は良好である可能性がある。これは、自然は量よりも質を好むため有益である。

より具体的な指標は運動性グレードであり、総運動性（PR+NP）と不動性である。^{[ 11 ]}

前進運動性精子 - 前進方向に移動する精子は前進運動性精子です。非前進運動性精子 - 円運動をしている精子は非前進運動性精子です。不動性精子 - 移動できない精子、または死んでいる精子です。

総運動率の基準値である40%は、前進運動率が32%、in situ運動率が8%に分けられる。

精液中の前進運動率が30%を超えるサンプルは正常精子症とみなされます。WHOの基準では、それ以下のサンプルは精子無力症に分類されます。

精子形態に関しては、2021年に記述されたWHO基準では、観察された精子の4%（または5パーセンタイル）以上が正常な形態であれば、サンプルは正常であるとされています（過去12か月以内にパートナーが妊娠した男性のサンプル）。^{[ 8 ] [ 12 ]}サンプルに形態的に正常な精子が4%未満の場合、奇形精子症に分類されます。

正常な精子の形態を分類することは、客観性の欠如や解釈のばらつきなどから困難です。精子を正常か異常かに分類するには、精子の各部分を考慮する必要があります。精子は頭部、中片部、尾部から構成されています。

まず、頭部は楕円形で、滑らかで、輪郭が規則的であるべきである。さらに、先体領域は頭部の面積の40～70%を占め、明確であり、大きな液胞を含んではならない。液胞の量は頭部の面積の20%を超えてはならない。 長さは4～5μm、幅は2.5～3.5μmであるべきである 。

第二に、中片部と頸部は均一な形状でなければならず、最大幅は1μm  、長さは7～ 8μmでなければならない。中片部の軸は頭部の長軸と一致する必要がある。

最後に、尾部は中片部よりも細く、長さは 約45μmで、全長にわたって直径が一定であるべきです。また、巻き上がらないことが重要です。

異常はしばしば混在するため、奇形精子指数（TZI）は非常に有用です。この指数は、異常精子1個あたりの異常の平均数です。計算するには、200個の精子を数えます（これは適切な数です）。この数から、頭部、中片部、尾部の異常、および異常精子の総数を数えます。この作業が完了したら、TZIは次のように計算されます。

TZI = (h + m + t) / x

• x = 異常精子の数。
• h = 頭部異常のある精子の数。
• m = 中片異常を有する精子の数。
• t = 尾部異常のある精子の数。

もう一つ興味深い指標は、精子形態異常指数（SDI）です。これはTZIと同じ方法で計算されますが、異常精子の数で割るのではなく、計測した精子の総数で割ります。TZIの値は1（精子1個あたり異常が1つだけ）から3（各精子に3種類の異常がある）までです。

形態は、体外受精における卵子の受精成功を予測する指標となる。

精子の最大10％には目に見える欠陥があり、そのため卵子を受精させるという点で不利になる。^{[ 13 ]}

また、尾部先端が膨らむパターンを示す精子細胞は、一般的に異数性の頻度が低い。^{[ 14 ]}

ある検査マニュアルによると、精液量は2.0 mLから5 mLの間が正常です。^{[ 6 ]} WHOは1.4 mLを基準値の下限としています。^{[ 8 ]}精液量が少ない場合、精液減少症と呼ばれ、精嚢の部分的または完全な閉塞、あるいは男性が精嚢を持たずに生まれたことを示している可能性があります。^{[ 5 ]}臨床現場では、不妊症の状況で1.4 mL未満の精液量は、射精が不完全であるか、サンプルが部分的に失われたことが原因である可能性が最も高いですが、これとは別に、最後の射精からサンプル採取まで少なくとも48時間経過していることを前提として、患者は低アンドロゲン症や射精管の一部の閉塞、無精子症について評価されるべきです。   

人間の射精液は主に水で構成されており、精液の96～98%は水です。男性がより多くの射精液を生成する方法の1つは、より多くの水分を摂取することです^{[ 17 ]} 。男性はまた、長時間の性的刺激と興奮の後、より多くの精液を生成します。セックスと自慰の頻度を減らすことは、精液量を増やすのに役立ちます。性感染症も精液の生成に影響を与えます。ヒト免疫不全ウイルス（HIV）に感染した男性は、精液量が少なくなります^{[ 18 ] 。}

精液量が増加する場合もあり、これは過剰精液症と呼ばれます。6mLを超える精液量は、前立腺炎の兆候である可能性があります。精液量が全くない場合は無精液症と呼ばれ、逆行性射精、解剖学的または神経学的疾患、あるいは降圧剤などが原因となる可能性があります。

精液は通常、白っぽい灰色をしています。男性の年齢が上がると、黄色っぽくなる傾向があります。精液の色は、私たちが食べる食べ物にも影響されます。ニンニクなど硫黄を多く含む食品は、男性の精液が黄色になる原因となることがあります。^{[ 19 ]}精液に血液が混入すると（血精液症）、射精液は茶色または赤色になります。血精液症はまれな状態です。茶色の精液は、尿道、精巣上体、精嚢などの泌尿器系の構成要素の感染、炎症、外傷、または腫瘍の結果です。 ^{[ 20 ]}

濃い黄色や緑がかった色の精液は、薬の影響による可能性があります。精液の色が異常になるその他の原因としては、淋病やクラミジアなどの性感染症、性器の手術、男性性器の損傷などが挙げられます。

精液中のフルクトース濃度を分析することで、精液が移動するために利用できるエネルギー量を判断できます。^{[ 6 ]}  WHOは、サンプルあたり13μmolを 正常値としています。フルクトースがない場合は、精嚢に問題がある可能性があります。精液フルクトース検査は、精液中のフルクトースの存在を確認します。フルクトースは精嚢から分泌されるため、通常は精液中に存在します。フルクトースがない場合は、射精管閉塞またはその他の病理を示します。^{[ 5 ]}

ある検査マニュアルによると、正常なpH範囲は7.2～8.2です。^{[ 6 ]} WHOの基準では、正常値は7.2～7.8と規定されています。^{[ 5 ]} 酸性の射精液（pH値が低い）は、片方または両方の精嚢が閉塞していることを示している可能性があります。塩基性の射精液（pH値が高い）は、感染症を示している可能性があります。^{[ 5 ]} 正常範囲外のpH値は精子に有害であり、卵子への侵入能力に影響を与える可能性があります。^{[ 6 ]}最終的なpHは、副腺分泌物のpH値、アルカリ性の精嚢分泌物、および酸性の前立腺分泌物のバランスによって決まります。^{[ 21 ]}

液化とは、精嚢と前立腺のタンパク質によって形成されたゲルが分解され、精液がより液状になる過程です。通常、サンプルが濃いゲルから液体に変化するまでには30分から1時間かかります。NICEガイドラインでは、液化時間が60分以内であれば正常範囲内とみなされます。^{[ 22 ]}

精液の粘度は、サンプルを広口のプラスチック製使い捨てピペットにゆっくりと吸引し、精液が重力で落下するのを待って糸の長さを観察することで推定できます。粘度が高いと、精子の運動性、精子濃度、その他の分析の測定が妨げられる可能性があります。^{[ 11 ]}

MOTは、1mlあたり何百万個の精子が運動性が高いかを示す指標であり、具体的には、グレードa（室温で5秒間に25マイクロメートル以上）とグレードb（室温で25秒間に25マイクロメートル以上）の精子を指します。つまり、精子数と運動性の組み合わせによって算出されます。

ストローまたはバイアルの容量が0.5ミリリットルの場合、子宮頸管内人工授精（ICI）では、運動精子の総数が2,000万個になるようにストローまたはバイアルを使用することが一般的なガイドラインとなっています。これは、 MOT5の0.5ミリリットルのストローまたはバイアル8本、またはMOT20のストローまたはバイアル2本に相当します。子宮内人工授精（IUI）では、MOT5のストローまたはバイアル1～2本で十分とされています。したがって、WHOの基準では、ICIではグレードa+bの精子を約2,000万個、IUIではグレードa+bの精子を約200万個使用することが推奨されます。

不妊症に関連する精子細胞のDNA損傷は、熱または酸処理に対するDNAの変性感受性の分析^{[ 23 ]}、および/またはTUNELアッセイで検出される二本鎖切断の存在によって明らかになるDNA断片化の検出によって調べることができる。^{[ 24 ] [ 25 ]} DNA断片化を測定するために実施されるその他の技術には、SCD（精子クロマチン分散テスト）、ISNT（in situニックトランスレーション）、SCSA（精子クロマチン構造アッセイ）、およびコメットアッセイがある。

総運動精子数（TMS）^{[ 26 ]}または総運動精子数（TMSC）^{[ 27 ]}は、精子数、運動性、および量の組み合わせであり、射精液全体に含まれる運動精子細胞が何百万個あるかを測定するものです。

ICIでは運動性グレードcまたはdの精子を約2000万個、IUIでは約500万個使用することが、おおよその推奨量と言えるでしょう。

サンプルは白血球の有無についても検査されることがあります。精液中の白血球のレベルが高い状態は白血球精子症は感染症を示唆する可能性がある。 ^{[ 5 ]}カットオフ値は様々だが、一例として精液1ミリリットルあたり100万個以上の白血球がカットオフ値とされる。 ^{[ 5 ]}

精液の重要な構成要素は、精子細胞以外にも白血球が存在することです。正常な機能では、白血球は炎症の軽減を助け、活性酸素種（ROS）の産生に関与し、欠陥のある精子の破壊を助けます。^{[ 28 ]}白血球の産生が正常範囲を超えると、健康な精子細胞が過剰に分解され、精子数の減少や顕微鏡検査で確認できる精子の凝集により不妊症を引き起こします。^{[ 29 ]}この特異的な免疫反応は「抗精子抗体」として知られており、抗精子抗体アッセイを使用してスクリーニングできます。免疫反応の増加は、血液、膣液、精液で見られます。^{[ 30 ]}

体液中の白血球の増加は、ROS の産生増加を引き起こします。^{[ 31 ]}活性酸素種は、細胞内のコミュニケーション、細胞内シグナル伝達に多くのレベルで関与し、ATP 生成、細胞運動、修復に影響を与えます。^{[ 32 ]}その結果、多くの生理学的レベルで精子の機能障害が生じます。 男性の生殖能力に影響を与える免疫応答の問題は、精巣外傷、精管切除術の再建、脊髄損傷、感染症と関連付けられる可能性があります。^{[ 33 ]}