張佳仕 劉紅杰 林 奇 沈樹秋 黃麗施 尹 彪 曾 勇
深圳中山泌尿外科醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心,深圳中山生殖與遺傳研究所(518045)
隨著生殖醫(yī)學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)男性不育與遺傳性疾病的關(guān)系愈加重視。研究表明,男性因素所致不育占50%[1],而染色體異常是男性不育的重要因素之一。本文通過(guò)分析5437例不育男性患者精液檢查結(jié)果及染色體核型分析,探討男性不育與染色體異常的關(guān)系。
以2011年9月~2013年10月來(lái)本院檢查的男性不育患者為研究對(duì)象,均做精液常規(guī)檢查及外周血染色體核型分析,根據(jù)精液參數(shù)進(jìn)行分組:①精液正常組,精液檢查結(jié)果正常;②少弱畸形精子癥組,精子總數(shù)<15×106/ml,或活動(dòng)精子<32%,或精子正常形態(tài)率<4%;③無(wú)精子癥組,兩次精液檢查均未見精子。
參照WHO第5版手冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行精液采集及處理[2]。采用 Makler計(jì)數(shù)池(Sefi-Makler,以色列)載樣,在SCA計(jì)算機(jī)輔助精液分析操作系統(tǒng)(Microptic,西班牙)下同時(shí)進(jìn)行精液濃度及精子活力分析。精子形態(tài)學(xué)檢查采用Diff-Quik法染色。
取經(jīng)肝素抗凝的外周血進(jìn)行淋巴細(xì)胞培養(yǎng)72h,經(jīng)秋水仙素作用3h阻斷有絲分裂后常規(guī)制片,G顯帶方法在顯微鏡下計(jì)數(shù)30個(gè)中期分裂相,分析5個(gè)細(xì)胞核型;對(duì)于異常染色體核型,計(jì)數(shù)60個(gè)中期分裂象,分析10個(gè)細(xì)胞核型。按照人類細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制(ISCN,2009)描述染色體異常核型。
應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,組間比較采用χ2檢驗(yàn),P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
精液正常組3729例,其中染色體畸變38例(1.02%),多態(tài)性改變211例(5.66%);少弱畸形精子癥組1480例,其中染色體畸變42例(2.84%),多態(tài)性改變99例(6.69%);無(wú)精子癥組228例,其中染色體畸變19例(8.33%),多態(tài)性改變11例(4.82%)。少弱畸精子癥組、無(wú)精子癥組的染色體畸變率與精液正常組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.007,P<0.001);染色體多態(tài)性發(fā)生率與正常組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.182,P=0.164)。各組染色體異常核型見表1。
表1 3組染色體異常核型檢出情況
染色體異常是導(dǎo)致男性不育的眾多因素之一,目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的男性不育癥患者染色體異常率為2.2%~48.3%[3]。不同研究結(jié)果相差較大,主要與研究對(duì)象的選擇有關(guān)。本文分析了不同精液參數(shù)不育患者染色體畸變和染色體多態(tài)性的發(fā)生率,探討染色體異常與男性不育的關(guān)系。
染色體多態(tài)性是指具有高度重復(fù)DNA結(jié)構(gòu)的異染色質(zhì)區(qū)的微小變異。通常指D/G組染色體隨體區(qū)變異以及1、9、16號(hào)染色體副縊痕增加或缺失等,這些高度重復(fù)的DNA序列幾乎不含編碼的結(jié)構(gòu)基因。Sahin等[4]研究發(fā)現(xiàn),染色體多態(tài)性與男性精液質(zhì)量無(wú)明顯的相關(guān)性。從本文表1可知,精液正常組染色體多態(tài)性發(fā)生率為5.66%,而少弱畸精子癥組和無(wú)精子癥組的發(fā)生率為6.69%和4.82%,并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。國(guó)內(nèi)有學(xué)者通過(guò)分析染色體正常及多態(tài)患者的精液情況,認(rèn)為染色體多態(tài)性多數(shù)可能是無(wú)臨床意義的正常變異,與男性精液質(zhì)量無(wú)明顯的相關(guān)性[5]。相反,有研究認(rèn)為Y長(zhǎng)臂異染色質(zhì)高度重復(fù)產(chǎn)生的劑量效應(yīng),在某些方面易造成有絲分裂錯(cuò)誤,影響基因調(diào)節(jié)及細(xì)胞分化過(guò)程,可造成精子生成障礙或影響精子受精能力[6]。肖曉素等[7]對(duì)小Y患者做了C顯帶及 AZF微缺失檢測(cè),發(fā)現(xiàn)部分小Y為異染色質(zhì)中高度重復(fù)的DNA缺失,可能是細(xì)胞分裂發(fā)生錯(cuò)誤形成異常精子。對(duì)于染色體多態(tài)是否引起男性不育仍是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題,有待于從分子水平對(duì)基因調(diào)控方面展開深入研究。
染色體畸變主要是指數(shù)量和結(jié)構(gòu)畸變,包括染色體數(shù)量增減、易位、倒位、插入、重復(fù)和環(huán)狀染色體等。本文結(jié)果中,精液正常組染色體畸變率(1.02%),高于育齡人群染色體自然畸變率(0.59%)[8]。少弱畸精子癥組和無(wú)精子癥組染色體畸變率(2.84%和8.33%)與正常組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究結(jié)果分別是2.31%(精液正常組)、7.27%(少弱精子癥組)和29.50%(無(wú)精子癥組)[9],皆高于本文結(jié)果,可能與樣本量、研究對(duì)象等因素有關(guān)。
性染色體異常是染色體異常中比較常見的,也是導(dǎo)致男性生精障礙的一個(gè)重要原因。本文無(wú)精子癥組異常核型主要以47,XXY為主(73.68%)。其根本原因是由于生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂或受精卵在卵裂過(guò)程中染色體不分離。Lud等[10]研究表明,X染色體數(shù)量改變?cè)诓G丸分化、形成及發(fā)育早期損害了精細(xì)胞在睪丸內(nèi)的發(fā)育,特別是在早期精細(xì)胞擴(kuò)增過(guò)程中,精細(xì)胞數(shù)量丟失,最終導(dǎo)致其缺乏,出現(xiàn)無(wú)精子癥。本文發(fā)現(xiàn),2例患者染色體核型為46,X,i(Y),其臨床表現(xiàn)為無(wú)精子癥。由于Y染色體長(zhǎng)臂上至少有3個(gè)與精子發(fā)生有關(guān)的基因,分別位于Yq11的近端、中間和遠(yuǎn)端,染色體p11遠(yuǎn)端有決定人類睪丸發(fā)育的睪丸決定因子(TDF),若Yp缺失或發(fā)生臂間倒位產(chǎn)生基因重組,可導(dǎo)致先天性睪丸發(fā)育不全,精子生成受阻。本文數(shù)據(jù)支持以上觀點(diǎn)。
常染色體異常主要包括平衡易位、羅氏易位和倒位等。從理論上來(lái)說(shuō),遺傳物質(zhì)沒(méi)有缺失,基因保持平衡并發(fā)揮功能。但有研究認(rèn)為常染色體異常有可能導(dǎo)致男性不育,其可能原因主要是:①生殖細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中,由于基因的斷裂和重接,使得少量的堿基游離,從而造成一個(gè)相對(duì)不平衡易位,影響正常的減數(shù)分裂,導(dǎo)致精子的發(fā)生阻滯在精母細(xì)胞階段而不能繼續(xù)分化為成熟精子[11]。②常染色體上有調(diào)節(jié)精子生成的基因,參與精子發(fā)生過(guò)程,由于常染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,破壞了該區(qū)域結(jié)構(gòu)的完整性,使調(diào)節(jié)精子生成的基因不能正常發(fā)揮作用,造成患者無(wú)精子、嚴(yán)重少精,最終導(dǎo)致不育[12]。在本研究結(jié)果中,少弱精癥組和無(wú)精子組共出現(xiàn)28例常染色體異常,而精子正常組也有22例常染色體異常,并不能直接說(shuō)明常染色體異常與男性生精障礙存在聯(lián)系,因此對(duì)其可能機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究。
綜上所述,染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)的異常與生精功能障礙密切相關(guān)。對(duì)于男性不育患者,尤其是無(wú)精子癥和少弱畸形精子癥患者,外周血染色體核型分析可以幫助部分患者找出病因,明確診斷,為輔助生殖提供遺傳咨詢。
[1] Mark SK,Renee A,Reijo P.Male infertility,genetic analysis of the human Y chromosome and genetic analysis of DNA repair[J].MCE,2002,186:231-239.
[2] World Health Organization.WHO laboratory manual for the examination and processing[S].fifth edition.Geneva:World-Health Organization,2010:22-26.
[3] 歐陽(yáng)魯平,劉天盛,張海燕,等.南寧地區(qū)864例男性不育患者的細(xì)胞遺傳學(xué)分析[J].中國(guó)優(yōu)生與遺傳雜志,2014,22(1):45-46.
[4] Sahin FI,Yilmaz Z,Yuregir OO,et a1.Chromosome hetero morphisms:An impact on infertility[J].J Assist ReprodGenet,2008,25(5):191-195.
[5] 戴小凡,趙菁,劉凌云,等.染色體多態(tài)性對(duì)男性精液質(zhì)量的影響[J].中國(guó)婦幼保健,2014,29:567.
[6] 呂福通,謝丹尼,陳美佳,等.856例不育男性染色體核型分析[J].中國(guó)計(jì)劃生育學(xué)雜志,2009,10(168):623-624.
[7] 王田園,肖曉素,江利青,等.男性不育患者 Y染色體 AZF基因微缺失檢測(cè)[J].中國(guó)優(yōu)生與遺傳雜志,2010,18(4):54.
[8] 顧菊萍.20~38歲育齡人群1607對(duì)夫婦染色體自然畸變率的探討[J].中國(guó)優(yōu)生與遺傳雜志,2003,11(4):53-54.
[9] 何家超,張名揚(yáng),謝章平,等.染色體畸變與男性不育關(guān)系的探討[J].中國(guó)優(yōu)生與遺傳雜志,2007,15(12):38-40.
[10] Falik-Borestein TC,Pribyl TM,Pulst SM,et al.Stablering chromo-some 21:molecular and clinical definition of thelesion[J].Am JMed Genet,1992,42(1):22-28.
[11] 高雪峰,陳詠健,楊麗萍,等.常染色體異常與男性不育的細(xì)胞遺傳學(xué)分析[J].中國(guó)優(yōu)生與遺傳雜志,2005,13(5):46-47.
[12] 肖曉素,劉曉笠,王勇強(qiáng),等.28例罕見的染色體異常核型遺傳學(xué)研究[J].國(guó)際遺傳學(xué)雜志,2006,29:323.
中國(guó)計(jì)劃生育學(xué)雜志2015年10期