与精子活力高或低相关的人线粒体DNA单倍型

多种导致人类疾病的线粒体DNA突变与OXPHOS系统中的分子缺陷有关。有人提出，线粒体DNA基因改变也可能导致精子功能障碍。也有人认为，如果精子功能障碍是主要的表型结果，这些突变可以固定为稳定的线粒体DNA变体，因为线粒体DNA是母系遗传的。

越来越多的证据表明，精子活力强烈依赖于线粒体氧化磷酸化系统（OXPHOS）提供的ATP。构成OXPHOS系统的五种酶复合物中的四种由线粒体DNA（mtDNA）部分编码。因此，损害线粒体DNA中编码的一种或多种蛋白质表达的线粒体DNA基因突变可促进人类疾病。因此，有人提出，影响线粒体ATP生产性能的线粒体DNA突变可能导致精子活力降低，从而导致弱精子症。约10%-13%的夫妇患有不孕症，其中40%是由男性功能障碍引起的。因精液质量差导致的无法治疗的低生育率占咨询生育问题患者的75%。这主要是由于精子细胞数量少（少精子症）或弱精子症。

人群中已知病理性线粒体DNA突变的频率不足以解释大量弱精子症患者。然而，最近有人提出，如果精子功能障碍是线粒体DNA突变的主要或唯一表型结果，那么这些突变可以固定为稳定的线粒体DNA单倍型，甚至单倍型。这可能是因为mtDNA是母系遗传的，不会在整个男性血统中受到选择性压力。因此，这些突变可能以相对较高的比例在人群中累积。Ruiz-Pesini等人通过分析患有生育问题的男性中高加索mtDNA单倍型群的分布研究这种可能性。为了验证这一可能性，Ruiz-Pesini等人对有生育问题的白人男性的线粒体DNA单倍群分布进行了广泛分析。研究发现，弱精子症，而非少精子症，与白人的线粒体DNA单倍体群有关。因此，单倍体组H和T分别在非无精子和弱精子种群中显著更为丰富，并在其OXPHOS性能上表现出显著差异。

Ruiz-Pesini E, Lapena AC, Diez-Sanchez C, et al. Human mtDNA Haplogroups Associated with High or Reduced Spermatozoa Motility. American Journal of Human Genetics, 2000;67, 682-696.