Аннотация
Актуальность. Недостаток национальных исследований по оценке фрагментации ДНК сперматозоидов (ФДНКС) остаётся существенным барьером для адаптации международных критериев и разработки унифицированных отечественных протоколов.
Цель исследования — клинико-лабораторная оценка взаимосвязи уровня ФДНКС с возрастом мужчин и параметрами эякулята.
Материал и методы. В период с июля 2022 по август 2023 года на клинико-лабораторной базе Международной Школы цитологии и Медицинской Школы инноваций в рамках одномоментного исследования эякулят 492 субфертильных мужчин был использован для проведения спермограммы и Гало-Теста в идентичных условиях, что позволило выполнить анализ связи между индексом ФДНКС (ИФДС) и базовыми параметрами эякулята пациентов разных возрастных категорий. Для оценки ФДНКС применялись остаточные образцы после проведения спермограммы, а данные о возрасте пациентов и анамнезе были получены ретроспективно из медицинских и лабораторных информационных систем. Результаты статистической обработки данных визуализированы в виде графических изображений с использованием открытого программного обеспечения jamovi (версия 2.7, The jamovi project, 2025).
Результаты. Повреждение ДНК является распространенным явлением, которое не отражается в стандартной спермограмме: клинически значимый ИФДС (>15 %) выявлен у 60% пациентов, а у 16 % мужчин с нормозооспермией зафиксирован критически высокий уровень повреждения (>25%). Риск патологического ИФДС напрямую связан с возрастом, прогрессируя после 40-45 лет, что определяет группу риска субфертильных мужчин, требующей тестирования на ФДНКС даже при нормальных показателях спермограммы.
Заключение. Проведенное исследование подтвердило, что возраст является независимым фактором риска повышения ФДНКС, при этом нормальные показатели спермограммы не исключают наличия значительных повреждений ДНК. Полученные результаты обосновывают целесообразность включения теста на ФДНКС в алгоритм обследования мужчин в возрасте старше 40 лет наряду с базовой оценкой эякулята.
Annotation
Background. The lack of national studies on sperm DNA fragmentation (SDF) assessment remains a significant barrier to adapting international criteria and developing unified domestic protocols.
Aim. To conduct a clinical and laboratory assessment of the relationship between the level of SDF and male age, and to determine its impact on basic semen parameters.
Methods. Between July 2022 and August 2023, ejaculate samples from 492 subfertile men were collected on the laboratory base of the International Cytology School & Innovatory Medical School for a cross-sectional study. Under identical conditions, basic semen examination and Halo Test were performed to enable of correlation analysis between the SDF Index (DFI) and basic ejaculate parameters in different age categories. Residual samples remaining after basic semen examination were used for Halo Test assessment, while patient age and history data were obtained retrospectively from medical and laboratory information systems. Statistical processing results were visualized graphically using the open-source software jamovi (version 2.7, The jamovi project, 2025).
Results. DNA damage was found to be a prevalent phenomenon not reflected in standard semen analysis: clinically significant DFI (>15%) was detected in 60 % of patients, while 16 % of men with normozoospermia showed critically high DNA damage levels (>25%). The risk of pathological DFI was directly associated with age, progressively increasing after 40–45 years, identifying this age group as requiring mandatory DNA fragmentation testing even when standard semen parameters are normal.
Conclusion. This study confirms that age serves as an independent risk factor for increased SDF, while normal semen analysis parameters do not exclude significant DNA damage. These findings justify the integration of SDF testing into the diagnostic algorithm for men over 40 years old, alongside standard semen analysis.
Key words: fragmentation; SDF, semen analysis; HaloTest
Список литературы
ЛИТЕРАТУРА
Leisegang K., Sengupta P., Agarwal A. Obesity and male infertility: mechanisms and management. Andrologia. 2021; 53 (1): e13617. DOI: 10.1111/and.13617. PMID: 32399992.
McQueen D.B., Zhang J., Robins J.C. Sperm DNA fragmentation and recurrent pregnancy loss: a systematic review and meta-analysis. Fertil Steril. 2019; 112 (1):54-60.e3. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2019.03.003. PMID: 31056315.
Sugihara A., Van Avermaete F., Roelant E. The role of sperm DNA fragmentation testing in predicting intra-uterine insemination outcome: a systematic review and meta-analysis. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2020; 244: 8-15. DOI: 10.1016/j.ejogrb.2019.10.005.
Bender Atik R., Christiansen O.B., Elson J. ESHRE guideline: recurrent pregnancy loss. Hum. Reprod. Open. 2018; 2018(2): hoy004.
Minhas S., Bettocchi C., Boeri L. European association of urology guidelines on male sexual and reproductive health: 2021 update on male infertility. Eur. Urol. 2021; 80 (5): 603-20.
Schlegel P.N., Sigman M., Collura B. Diagnosis and treatment of infertility in men: AUA/ASRM guideline part II. J. Urol. 2021; 205 (1): 44-51.
Agarwal A., Majzoub A., Baskaran S. Advances in sperm counting technologies and their clinical applications. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 2023; 40 (1): 1-13. DOI: 10.1007/s10815-022-02593-5.
Мужское бесплодие: клинические рекомендации. Министерство здравоохранения Российской Федерации. М.: Минздрав России; 2025. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/preview-cr/5_3 (дата обращения: 23.07.2025).
Всемирная организация здравоохранения. Лабораторное руководство ВОЗ по исследованию и обработке человеческой спермы. 6-е изд. Женева: ВОЗ; 2021. ISBN 978-92-4-003078-7.
Boitrelle F., Shah R., Saleh R. The sixth edition of the WHO manual for human semen analysis: a critical review and SWOT analysis. Life. 2021; 11 (12): 1368. DOI: 10.3390/life11121368.
Cohen J.F., Korevaar D.A., Altman D.G. Рекомендации по составлению отчетов о диагностических исследованиях (STARD 2015): разъяснения и уточнения. Digital Diagnostics. 2021; 2 (3): 313-42. DOI: 10.17816/DD71031.
Сапожкова Ж.Ю. Базовое исследование эякулята: на какие документы опираться специалистам КДЛ. Справочник заведующего КДЛ. 2025; 2; 48-60.
Сапожкова Ж.Ю., Репникова А.Р. Процедура выполнения рутинной спермограммы. Что учесть в рабочей инструкции. Справочник заведующего КДЛ. 2020; 6: 66-79.
Сапожкова Ж.Ю., Еремин К.И. Способ комбинированного измерения концентрации пероксидазоположительных клеток (нейтрофильных гранулоцитов) и сперматозоидов в эякуляте человека с использованием вариаций на основе цитохимического окрашивания. Патент РФ № 2726207; 2020.
Сапожкова Ж.Ю., Еремин К.И., Долгов В.В. Унификация процедур цитохимического окрашивания эякулята для определения фертильности мужчины. Лабораторная диагностика. Восточная Европа. 2020; 9 (1–2): 41–9. DOI: 10.34883/PI.2020.9.1.026.
Сапожкова Ж.Ю. Способ лабораторной диагностики мужской репродуктивной функции на базе оценки дисперсии ДНК-фрагментов сперматозоидов. Патент РФ № 2795567; 2023.
Сапожкова Ж.Ю. Показатели базового и расширенного анализа эякулята у пациентов с бесплодием: цитология осадка эякулята, фрагментация ДНК сперматозоидов и активные формы кислорода при нормозооспермии и вискозипатии. Клинические наблюдения. Лабораторная и клиническая медицина. Фармация. 2024; 4 (3): 24–30. DOI: 10.14489/lcmp.2024.03.pp.024-030.
Давидова Ж.Ю. Технологическое решение для оценки активных форм кислорода и дисперсии хроматина сперматозоидов: адаптация рекомендаций лабораторного руководства ВОЗ (2021) к практике медицинских лабораторий России. Лабораторная и клиническая медицина. Фармация. 2023; 3 (3): 47-66. DOI: 10.14489/lcmp.2023.03.pp.047-066.
Сапожкова Ж.Ю., Еремин К.И., Пацап О.И. Оценка дисперсии ДНК-фрагментов сперматозоидов у мужчин с бесплодием: из клинических исследований первого российского набора ГЕМСТАНДАРТ-ГалоСперм Л&К. Лабораторная и клиническая медицина. Фармация. 2022; 2 (3): 37-56. DOI: 10.14489/lcmp.2022.03.pp.037-056.
Руководство ВОЗ по лабораторному исследованию и обработке человеческой спермы: (пер. с англ.), Всемирная организация здравоохранения. 5-е изд. Женева: ВОЗ; 2010.
Lang T.A., Altman D.G. Statistical Analyses and Methods in the Published Literature (SAMPL) Guidelines [Электронный ресурс]. 2014. URL: http://osdm.org/wp-content/uploads/2014/06/SAMPL.pdf (дата обращения: 15.10.2025).
Шелудько В.С., Девяткова Г.И. Теоретические основы медицинской статистики (статистические методы обработки и анализа материалов научно-исследовательских работ): учеб.-метод. пособие. 3-е изд., испр. и доп. Пермь: ФГБОУ ВО ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера Минздрава РФ. Саратов: Амирит; 2019. ISBN 978-5-00140-429-3.
The jamovi project. Jamovi (version 2.4.5) [Electronic resource]; 2023. URL: https://www.jamovi.org (accessed: 24.07.2025).
Vinnakota C., Cree L., Peek J. Incidence of high sperm DNA fragmentation in a targeted population of subfertile men. Syst. Biol. Reprod. Med. 2019; 65(6): 451-7. DOI: 10.1080/19396368.2019.1668077.
McQueen D.B., Zhang J., Robins J.C. Sperm DNA fragmentation and recurrent pregnancy loss: a systematic review and meta-analysis. Fertil. Steril. 2019; 112(1): 54-60.e3. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2019.03.003. PMID: 31056315.
Sugihara A., Van Avermaete F., Roelant E. The role of sperm DNA fragmentation testing in predicting intra-uterine insemination outcome: a systematic review and meta-analysis. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2020; 244: 8-15. DOI: 10.1016/j.ejogrb.2019.10.005.
Esteves S.C., Zini A., Lewis S.E.M. Sperm DNA fragmentation testing: state-of-the-art. Asian J. Androl. 2023; 25(1): 3-12. DOI: 10.4103/aja.aja_57_22.
Dutta S., Henkel R., Agarwal A. Comparative analysis of tests used to assess sperm chromatin integrity and DNA fragmentation. Andrologia. 2021; 53(2): e13718. DOI: 10.1111/and.13718.
Colasante A., Minasi M.G., Scarselli F. The aging male: Relationship between male age, sperm quality and sperm DNA damage in an unselected population of 3124 men attending the fertility centre for the first time. Arch. Ital. Urol. Androl. 2019; 90 (4): 254-9. DOI: 10.4081/aiua.2018.4.254. PMID: 30655635.
Alshahrani S., Agarwal A., Assidi M. Infertile men older than 40 years are at higher risk of sperm DNA damage. Reprod. Biol. Endocrinol. 2014; 12: 103. DOI: 10.1186/1477-7827-12-103. PMID: 25410314; PMCID: PMC4258051.
Pino V., Sanz A., Valdés N. The effects of aging on semen parameters and sperm DNA fragmentation. JBRA Assist. Reprod. 2020; 24 (1): 82-6. DOI: 10.5935/1518-0557.20190058. PMID: 31692316; PMCID: PMC6993171.
Сапожкова Ж.Ю., Долгов В.В. Новый лабораторный алгоритм для комплексного анализа эякулята (Часть 1). Лабораторная и клиническая медицина. Фармация. 2025; 5 (3):15–22. DOI: 10.14489/lcmp.2025.03.pp.015-022.
Muratori M., Tamburrino L., Baldi E. Sperm DNA fragmentation testing: overview of available assays and clinical utility. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(20): 5373. DOI:10.3390/ijms20205373.
Ribas-Maynou J., Benet J. Advances in understanding sperm DNA fragmentation and its clinical implications. Asian J. Androl. 2022; 24(2):119-129. DOI:10.4103/aja.aja_53_21.
REFERENCES
Leisegang K, Sengupta P, Agarwal A, Henkel R. Obesity and male infertility: mechanisms and management. Andrologia. 2021;53(1):e13617. DOI:10.1111/and.13617.
McQueen D.B., Zhang J., Robins J.C. Sperm DNA fragmentation and recurrent pregnancy loss: a systematic review and meta-analysis. Fertil Steril. 2019; 112(1):54-60.e3. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2019.03.003.
Sugihara A., Van Avermaete F., Roelant E., Punjabi U., De Neubourg D. The role of sperm DNA fragmentation testing in predicting intra-uterine insemination outcome: a systematic review and meta-analysis. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2020; 244:8-15. DOI:10.1016/j.ejogrb.2019.10.005.
Bender Atik R., Christiansen O.B., Elson J. ESHRE guideline: recurrent pregnancy loss. Hum. Reprod. Open. 2018; 2018(4):hoy004. DOI: 10.1093/hropen/hoy004.
Minhas S., Bettocchi C., Boeri L. European Association of Urology guidelines on male sexual and reproductive health: 2021 update on male infertility. Eur. Urol. 2021; 80(5):603-20. DOI: 10.1016/j.eururo.2021.08.010.
Schlegel P.N., Sigman M., Collura B. Diagnosis and treatment of infertility in men: AUA/ASRM guideline part II. J. Urol. 2021; 205(1):44-51. DOI:10.1097/JU.0000000000001520.
Agarwal A., Majzoub A., Baskaran S. Advances in sperm counting technologies and their clinical applications. J Assist Reprod Genet. 2023; 40(1):1-13. DOI: 10.1007/s10815-022-02593-5.
Ministry of Health of the Russian Federation. Male Infertility: Clinical Guidelines; 2025. Accessed July 23, 2025. https://cr.minzdrav.gov.ru/preview-cr/5_3.
World Health Organization. WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. 6th ed. WHO; 2021.
Boitrelle F., Shah R., Saleh R. et al. The sixth edition of the WHO manual for human semen analysis: a critical review and SWOT analysis. Life (Basel). 2021;11(12):1368. DOI: 10.3390/life11121368.
Cohen J.F., Korevaar D.A., Altman D.G. STARD 2015 guidelines for reporting diagnostic accuracy studies: explanation and elaboration. BMJ Open. 2016; 6(11):e012799. DOI: 10.1136/bmjopen-2016-012799.
Sapozhkova Zh.Yu. Basic ejaculate examination: what documents should laboratory specialists rely on? Spravochnik Zaveduyushchego KDL. 2025; (2):48-60. (in Russian)
Sapozhkova Zh.Yu., Repnikova A.R. Procedure for performing a routine spermogram: what to consider in the work instructions. Spravochnik Zaveduyushchego KDL. 2020; (6):66-79. (in Russian)
Sapozhkova Zh.Yu., Yeremin K.I. A method for combined measurement of the concentration of peroxidase-positive cells and spermatozoa in human ejaculate using variations based on cytochemical staining Patent RF № 2726207; 2020. (in Russian)
Sapozhkova Zh.Yu., Yeremin K.I., Dolgov V.V. Unification of procedures for cytochemical staining of ejaculate to determine male fertility [in Russian]. Laboratornaya Diagnostika Vostochnaya Evropa. 2020;9(1-2):41-49. DOI:10.34883/PI.2020.9.1.026
Sapozhkova Zh.Yu., A method for laboratory diagnosis of male reproductive function based on the assessment of the dispersion of sperm DNA fragments. Patent RF № 2795567; 2023. (in Russian)
Sapozhkova Zh.Yu. Indicators of basic and extended analysis of ejaculate in patients with infertility: cytology of ejaculate sediment, sperm DNA fragmentation and reactive oxygen species in normozoospermia and viscosipathy. Clinical cases. Laboratornaya i Klinicheskaya Meditsina Farmatsiya. 2024; 4(3):24-30. DOI: 10.14489/lcmp.2024.03.pp.024-030. (in Russian)
Davidova Z.Yu. Technological solution for the assessment of reactive oxygen species and sperm chromatin dispersion: adaptation of the WHO laboratory manual (2021) recommendations to the practice of Russian medical laboratories. Laboratornaya i Klinicheskaya Meditsina. Farmatsiya. 2023; 3(3):47-66. DOI: 10.14489/lcmp.2023.03.pp.047-066. (in Russian)
Sapozhkova Z.Yu., Yeremin K.I., Patsap O.I. Evaluation of sperm DNA fragment dispersion in men with infertility: from clinical studies of the first Russian test kit GEMSTANDART-HaloSperm L&K. Laboratornaya i Klinicheskaya Meditsina. Farmatsiya. 2022; 2(3):37-56. DOI:10.14489/lcmp.2022.03.pp.037-056. (in Russian)
World Health Organization. WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. 5th ed. WHO; 2010.
Lang TA, Altman DG. Statistical analyses and methods in the published literature (SAMPL) guidelines. 2014. Accessed October 15, 2025. http://osdm.org/wp-content/uploads/2014/06/SAMPL.pdf.
Shelud`ko V.S., Devyatkova G.I. Theoretical foundations of medical statistics (Statistical methods for processing and analyzing materials from research works): A Study Guide. 3rd ed. FSBEI HE PSMU named after Academician E.A. Wagner of the Ministry of Health of Russia. Saratov: Amirit; 2019. (in Russian)
The jamovi project. jamovi (Version 2.4.5) [Computer Software]. 2023. Accessed July 24, 2025. https://www.jamovi.org.
Vinnakota C., Cree L., Peek J. Incidence of high sperm DNA fragmentation in a targeted population of subfertile men. Syst. Biol. Reprod. Med. 2019; 65(6):451-7. DOI: 10.1080/19396368.2019.1666436.
McQueen DB, Zhang J, Robins JC. Sperm DNA fragmentation and recurrent pregnancy loss: a systematic review and meta-analysis. . Steril. 2019; 112(1):54-60.e3. DOI: 10.1016/j.fertnstert.2019.03.003.
Sugihara A, Van Avermaete F, Roelant E, Punjabi U, De Neubourg D. The role of sperm DNA fragmentation testing in predicting intra-uterine insemination outcome: a systematic review and meta-analysis. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2020; 244:8-15. DOI: 10.1016/j.ejogrb.2019.10.005.
Esteves S.C., Zini A., Lewis SEM. Sperm DNA fragmentation testing: state-of-the-art. Asian J. Androl. 2023; 25(1):3-12. DOI: 10.4103/aja.aja_57_22.
Dutta S., Henkel R., Agarwal A. Comparative analysis of tests used to assess sperm chromatin integrity and DNA fragmentation. Andrologia. 2021; 53(2):e13718. DOI: 10.1111/and.13718.
Colasante A., Minasi M.G., Scarselli F. The aging male: relationship between male age, sperm quality and sperm DNA damage in an unselected population of 3124 men attending the fertility centre for the first time. Arch. Ital. Urol. Androl. 2019; 90(4):254-9. DOI: 10.4081/aiua.2018.4.254.
Alshahrani S., Agarwal A., Assidi M. Infertile men older than 40 years are at higher risk of sperm DNA damage. Reprod. Biol. Endocrinol. 2014; 12:103. DOI:10.1186/1477-7827-12-103.
Pino V., Sanz A., Valdés N., Crosby J., Mackenna A. The effects of aging on semen parameters and sperm DNA fragmentation. JBRA Assist. Reprod. 2020; 24(1):82-6. DOI: 10.5935/1518-0557.20190058.
Sapozhkova Zh.Yu., Dolgov V.V. A new laboratory algorithm for the comprehensive analysis of ejaculate (Part 1). Laboratornaya i Klinicheskaya Meditsina. Farmatsiya. 2025; 5(3):15-22. DOI: 10.14489/lcmp.2025.03.pp.015-022. (in Russian)
Muratori M., Tamburrino L., Baldi E. Sperm DNA fragmentation testing: overview of available assays and clinical utility. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(20): 5373. DOI: 10.3390/ijms20205373.
Ribas-Maynou J., Benet J. Advances in understanding sperm DNA fragmentation and its clinical implications. Asian J. Androl. 2022; 24(2):119-29. DOI:10.4103/aja.aja_53_21.