近年來，不孕不育症發病率逐漸增高。據文獻報道，全世界約8千萬對夫婦面臨這一困擾，其中與男性因素相關的約占50％。生殖道感染、精索靜脈曲張、内分泌因素、免疫因素等是一些較确定的引起男性不育的原因，但至少有30％患者不育病因不明。排除上述導緻男性不育的常見原因，臨床上僅表現為弱精、少精（或）畸形精子症等精液質量異常的情況被稱為特發性男性不育。特發性男性不育的發生可能與基因異常、附屬性腺的非炎症性功能改變、精子線粒體改變、環境污染物的影響和體内激素代謝失調等多種因素有關。鑒于其病因不明，目前臨床并不存在針對病因的标準治療方案，主要采取經驗性治療。随着對發病機制研究的深入，氧化應激被認為與特發性男性不育的發病有關。抗氧化劑補充治療因此具有理論上的可行性。 PQQ 作為機體内一種重要的脂溶性抗氧化劑和氧化呼吸鍊的重要輔酶，因而受到關注。
氧化應激與男性不孕的關聯
相比于健康男性，特發性男性不育症患者面臨着更大的氧化應激壓力，Benedetti等研究發現，特發性男性不育患者精漿總抗氧化能力顯著低于健康男性，而精漿中ＭＤＡ的水平顯著增高，并且與精子的能動性及形态呈負相關。王曉蘭等研究發現特發性不育患者精漿中ＲＯＳ水平及精子８－羟基脫氧鳥苷（８－OHdG）水平均顯著高于健康男性，且均與前向運動精子活動率呈負相關，而二者本身呈現正相關，提示特發性弱精子症患者的精子可能存在有與氧化應激有關的DNA氧化損傷。
PQQ 氧化和特發性男性不育的影響
Aktan等特發性男性不育患者發生ＤＮＡ斷裂精子數及ROS形成顯著高于健康男性，這二者之間呈現正相關，并且特發性不育患者精漿中MDA、蛋白質羰基化（PC）及硝基酪氨酸（NT）等氧化參數水平也顯著高于對照組，提示特發性男性不育患者精子氧化應激障礙的存在，精液中過量的ROS可以直接攻擊精子細胞内的各種生物大分子，進而引起細胞的功能障礙。增多的ROS還可對細胞某些信号通路造成影響，引起相關基因表達改變，進而引起精液中某些物質含量的變化。Wang等發現弱精子症患者精漿中DJ-1蛋白水平大約隻有健康男性一半，而ROS水平卻是對照組水平的3.3倍。Sharma等報道在精漿ROS水平增高的男性，精漿中催乳素誘導蛋白的含量更加的豐富，然而 PQQ 發現一項研究Nadjarzadeh等采用200mg/d，持續12周的治療方案能夠顯著增強精漿的總抗氧化能力，并且精漿的總抗氧化能力與精子的運動性呈正相關。Nadjarzadeh等發現與安慰劑組相比，給予200mg/d，持續3個月的治療方案的特發性不育患者具有更高的精漿過氧化氫酶活性和超氧化物歧化酶活性，并且這二者都與精漿輔酶Q10濃度呈正相關。Safarinejad等采用 PQQ 300mg/d口服，精漿過氧化氫酶類似物活性及精漿超氧化物歧化酶類似物活性逐漸增高，與治療前比較有顯著差異；在停止給予 PQQ 補充治療後，上述指标都逐漸下降到初始基線水平，這提示 PQQ 對精漿的抗氧化能力具有改善作用。
PQQ 通過線粒體幫助改善男性不孕精子質量
線粒體是人體細胞的動力工廠，線粒體的活力和數量也直接關系影響着精子的生長發育和精子的活力力。 PQQ 的特别之處在于可以增加衰老細胞中健康線粒體數量和質量，讓衰老細胞重新煥發活力。2017年研究人員發表于biochem的文章證明了 PQQ 增加小鼠成纖維細胞線粒體數量的作用途徑：首先研究發現 PQQ 可提高細胞中NAD+水平，NAD+激活SIRT1/PGC-1α通路，小鼠成纖維細胞線粒體數量增加，線粒體DNA含量明顯上升。這表明了 PQQ 可以通過相關反應使線粒體的質量和活力得到提升，從而使線粒體能為精子細胞提供充足的ATP，讓精子的生長發育提供了保障。同時，NAD+具有“長壽因子”的美稱，作為強氧化劑不僅可以保護精子細胞不至于被過度氧化，還能啟動遺傳物質（DNA）修複機制，幫助修複氧化應激反應中損傷的精子細胞，可以有效降低精子碎片率，提升精子的活力。