柳榴,文妍琪,趙萌,楊菁
(武漢大學人民醫院生殖醫學中心,武漢 430060)
乙型肝炎病毒(HBV)感染是全世界面臨的嚴重公共衛生問題之一。HBV 屬于嗜肝脫氧核糖核酸病毒科[1],能引起急慢性肝炎、肝硬化,甚至肝癌等嚴重疾病。慢性HBV 感染是指血清乙肝表面抗原(HBsAg)陽性持續6個月以上。HBV 的感染呈世界性分布,不同地區的HBV 流行率差異較大,我國屬于高發性流行地區,其慢性感染人數約占全球HBV 慢性感染人數的1/3[2]。HBV 傳播途徑主要有水平傳播和垂直傳播。水平傳播是指HBV 在外環境中借助傳播因素而相互傳播,主要有血液(或血制品)等體液經破損的皮膚及黏膜傳播、性傳播和醫源性傳播。垂直性傳播是指HBV 病毒經由親代傳給子代,包括父-嬰傳播和母-嬰傳播。
近年來,越來越多的不孕患者選擇輔助生殖技術(ART)行助孕治療,而對進行試管嬰兒輔助技術治療的不孕夫婦的血清病毒篩查時發現,HBV 慢性感染人數占有相當大的數量。從倫理學的角度來看,試管嬰兒妊娠過程與自然妊娠過程相同,所以沒有理由去拒絕HBsAg陽性的夫婦接受試管嬰兒治療,僅對于供卵者或供精者來說,需接受血清HBV的篩查,且最長有效期在6個月之內。因此,正確認識HBV 在ART 中可能產生的影響,對疾病有效的預防、ART 結局的預測和實驗室的管理有著非常重要的意義。本文就近年來這方面的研究進展做一綜述。
1.對精子質量和相關功能的影響:HBV 是一種噬肝性病毒,它不僅存在于肝臟,也存在于肝外組織如:生殖性腺、腎臟、腮腺等組織。1985 年Hadchouel等[3]首次在乙肝患者的精液中監測到有游離型和整合型HBV DNA 的存在。隨后,有研究表明經HBV DNA 感染的精子與HBV 陰性配偶的卵母細胞結合后,能在受精卵內復制,最終進入胎兒組織[4-6]。其機制可能與HBV 能穿過血睪屏障,并且其DNA 整合入精子的染色體,與卵母細胞結合后隨染色體進入受精卵,最終進入胚胎有關。
HBV 能夠感染精子,進而對精子的質量和功能也產生影響。有研究表明HBV 感染的男性患者精液分析結果出現低密度[7-9]、低活力[7,9-10]、低正常形態 率[7,10-12],且HBV 感 染 能 增 加 少、弱 精 子 癥 和 無精子癥的比例[7]。以上研究均能說明HBV 能引起精液及精子的病變。鄭九嘉等[10]對273 例男性HBsAg陽性和254 例男性HBsAg 陰性患者同時進行精子DNA 碎片指數(DFI)、頂體酶活性和精子核蛋白組轉換分析,發現HBsAg 陽性組精子DFI高,頂體酶活性較低。因此,得出了HBV 感染對精子DFI和頂體酶活性等功能指標造成損傷這一結論。另外,一些研究也顯示HBV 感染的男性患者在ART 中 表 現 出 低 受 精 率[7,9,11]。究 其 原 因 可 能如下:(1)HBV DNA 整合入精子染色體后,能夠影響精子遺傳物質的穩定性,增加精子染色體畸變率,最終導致男性生殖細胞的遺傳缺陷及影響精子形成[13-14]。(2)HBV 感染能夠增加精子的壞死和凋亡,并導致精子膜完整性及精子線粒體膜電位的消失,最終影響精子的功能[15]。(3)HBV 在局部組織易形成抗原-抗體沉淀物,從而引起機體局部組織的炎癥和免疫應答,最終對精子功能造成損傷[7]。
2.對妊娠結局的影響:目前不同學者關于男性HBV 感染對妊娠結局的影響的研究結果存在爭議。Zhou等[7]和Pirwany等[16]發 現HBV 感 染 的 男 性患者表現出低著床率和臨床妊娠率。而受損的精子質量可能是低著床率和臨床妊娠率的原因之一。但是Lee等[12]和Bu等[17]發現男性患者的體外受精和胚胎移植(IVF-ET)治療結局不受HBV 慢性感染的影響。甚至Lam 等[18]發現夫妻雙方至少一方感染HBV 可以獲得更好的IVF-ET 結局,有著更高的著床率和妊娠率,但是其具體機制仍不明確。這些差異性可能與受試者地域或人群種族的差異、實驗中實驗對照組配對標準的差異、以及ART 中出現的多種因素有關。因此,對于男性HBV 感染是否對ART 造成影響,仍需更加嚴謹的大樣本研究來進一步證實。
對于男性HBsAg 陽性的不孕夫婦來說,進行ART 治療前,女性應該注射疫苗來避免圍產期對胎兒的傳播,若抗乙肝表面抗原抗體(HBsAb)滴度達到10U/L,試管嬰兒治療就可以進行[19]。
1.對卵母細胞質量和卵巢儲備功能的影響:有研究[4]顯示,在女性慢性HBV 感染者的卵巢間質、卵巢間質細胞、卵母細胞、以及血管內皮細胞中能夠檢測出HBsAg 的存在。隨后又有些學者發現,HBV DNA 序列能夠穿過卵母細胞的透明帶和細胞膜并整合于卵母細胞的基因組,然后在卵細胞的不同階段進行復制[20-21]。Nie等[22]對女性HBsAg陽性而其配偶陰性進行HBV DNA 和RNA 的分析,發現HBsAg存在于卵母細胞的細胞核、細胞質和胚胎。以上均提示了HBV 能通過女性生殖細胞垂直傳播的可能性。即HBV DNA 在基因組內存在單位點或多位點整合,HBV DNA 能夠以這種方式整合入卵母細胞基因組內,并通過受精的方式傳遞給早期胚胎[23]。但這種垂直傳播的具體機制還需進一步的研究。
HBV 能夠感染卵母細胞,那么對卵巢儲備功能和卵母細胞的質量能否造成影響呢?上面提到HBV 是可能影響精子遺傳物質的穩定性以及通過抗原抗體復合物沉積在組織中觸發炎癥損傷組織,在此處這種可能性仍然適用。2013年李苗[24]通過觀察HBV 感染與顆粒細胞凋亡的關系發現,HBV感染可以促進顆粒細胞凋亡。2014年Shi等[11]通過對年齡、不孕的原因以及采卵日期進行嚴格配對后,發現HBV 感染的女性有低優胚率、低受精率,并指出這可能與HBV 感染損傷卵細胞功能有關。卵巢儲備功能指標包括基礎卵泡刺激素(FSH),基礎雌激素如雌二醇(E2),基礎FSH/黃體生成激素(LH)比值,卵巢體積、基礎竇卵泡數(AFC)及卵巢基質收縮期血流等[25]。遺憾的是,目前尚未見到專門描述HBV 感染與女性卵巢儲備功能相關指標之間關系的權威報道,在這方面應值得予以更多的關注與研究。
2.對妊娠結局的影響:聶睿[26]對3 457對不孕夫婦進行HBV 感染的調查,發現不孕夫婦中HBV總感染率高于一般人群感染率,提示HBV 感染可能影響感染者的生育能力。但是目前關于HBV 不孕婦女IVF 結局的報道不多且結論并不一致。大多數研究報道女性HBV 感染對IVF妊娠結局臨床妊 娠率并 無 影 響[27-28]。但 是,Lam 等[18]對34 例 女性HBV 感染組和156 例女性HBV 陰性對照組、102例按1∶3配對的女性HBV 陰性對照組進行了研究,得出了HBV 感染組相比于對照組有高植入率、臨床妊娠率、繼續妊娠率,但其機制不明。胚胎移植往往是在所獲得的受精卵中選取最優的2或3個受精卵來進行移植,以上的這些結論還可能與優質胚胎的選擇有關。但是對于女性HBV 感染是否會影響妊娠結局,這就仍然需要更多更嚴謹的研究報道來證實。
HBsAg陽性患者HBV 的母嬰垂直傳播與HBV DNA 水平或者乙肝e抗原(HBeAg)陽性有關[29]。通常認為,當血清HBV DNA≥106拷貝/ml或者HBeAg陽性時,表明病毒量高,易發生母嬰傳播[30]。因此,對于每一個來進行ART 治療的HBsAg陽性女性不孕患者,應該進一步行HBV DNA的檢測,若同時有HBV DNA 陽性,應該推薦其去感染科進行治療,同時進行HBV DNA 監測,最好在病毒指數低的情況下進行輔助受精,同時應告知夫妻雙方HBV 在妊娠和分娩過程中的傳播可能性。
1.胚胎實驗室環境的特殊性:HBV 在感染患者的血液中高濃度存在,且在精液或者卵泡液中的含量與血液中的量呈正相關。胚胎實驗室工作者平時直接或者間接接觸大量的血液、卵泡液、精液,處理標本時所用的試管、儀器以及操作時可能造成的液體飛濺,都會是實驗室內環境病原體污染的來源。值得提出的是,實驗室的溫度和濕度以及培養體液所用的培養基都有利于HBV 的存活。
一般來說,HBV 感染是最常見的實驗室獲得性感染,實驗室工作者感染HBV 的危險率是普通公眾環境下的10倍,是其他醫療環境下的3倍。胚胎實驗室工作者完全可能會通過皮膚、黏膜接觸或口腔吞咽而感染。而受感染后的實驗人員也會成為傳染源,在胚胎操作過程中將病毒傳染給胚胎。為了減少胚胎實驗室的病毒傳播,一個綜合的安全的措施應該被制定和實施,并且需要每個實驗工作者嚴格的遵守。建議實驗工作者操作時,需把每份體液或者胚胎樣品都當做已被病毒污染的一樣小心對待;實驗室內注意佩戴手套、隔離衣、口罩、眼罩(若必要時);離心時需蓋緊試管蓋子;定期清洗實驗儀器;配置專門的洗手池和洗眼池;脫衣和摘手套后立即洗手,尤其是當其污染后;禁止在實驗室里吃喝、吸煙、化妝;禁止在儲存標本或實驗試劑的冰箱里存放食物;最后推薦所有健康的實驗工作者都應該注射HBV 疫苗[31]。
2.精、卵以及胚胎能夠感染外源性的HBV DNA:正常的活精子具有結合外源HBV DNA 的能力,并能在與卵母細胞受精時轉入卵細胞內,進而傳遞給子代[32]。在胚胎實驗室往往需要對精液進行洗滌并去除精漿,而有研究報道去除精漿后的精液更容易捕獲外源HBV[33]。同樣也有實驗動物研究,對小鼠卵母細胞進行體外研究顯示:卵母細胞能夠被動地攝取外源性HBV[34]。胚胎作為一個移植物,外界環境中HBV 能夠感染胚胎并在胚胎內得到穩定的表達。因此,如何防止HBV 在實驗室中的傳播成為每個胚胎實驗室工作者關注的焦點。周樺等[35]給出了如下幾點建議:(1)洗滌HBV 病毒感染的配子和胚胎,對于減少病毒拷貝數能起一定的作用;(2)對HBV 感染的不孕患者進行取卵手術或者胚胎移植手術時,應該盡量按照HBV 感染者—HBV DNA 陰性的HBV 感染者—HBV DNA 陽性的HBV 感染者的順序來進行;(3)封閉式玻璃化冷凍法代替開放式冷凍法,避免交叉污染;(4)亞甲藍光化學法對HBV 感染者的精液或卵泡液滅活病毒也是一個較好的選擇;(5)建議對HBV 感染者有單獨的配子及胚胎處理室,并使用固定的培養箱和保存用的液氮罐,以避免交叉污染。
總之,隨著越來越多的不孕患者選擇ART 方式來進行助孕治療,在這個治療過程中往往會出現許多高風險的情況需要進行調控,HBV 感染是其中之一。雖然已指出HBV 感染在夫妻雙方生殖細胞的垂直傳播及能對生殖細胞造成損傷,但是對妊娠結局的影響及其具體產生的機制仍有待于進一步的研究。HBV 不僅對雙親和子代帶來影響,對實驗工作者和醫護人員同樣帶來風險。因此,重視HBV感染可能在ART 中帶來的影響,對該疾病有效地預防、ART 結局的預測和實驗室的管理有著非常重要的意義。
[1] 劉義慶,欒芳,趙躍然,等.乙型肝炎病毒感染與肝外細胞及自身免疫病的研究進展[J].中國醫藥,2013,8:1515-1516.
[2] 莊輝.我國乙型肝炎病毒感染與挑戰[J].中華傳染病雜志,2005,23(suppl):2-6.
[3] Hadchouel M,Scotto J,Huret JL,et al.Presence of HBV DNA in spermatozoa:apossible vertical transmission of HBV via the germ line[J].J Med Virol,1985,16:61-66.
[4] Ye F,Yue Y,Li S,et al.Presence of HBsAg,HBcAg,and HBV DNA in ovary and ovum of the patients with chronic hepatitis B virus infection[J].Am J Obstet Gynecol,2006,194:387-392.
[5] 王珊珊,李文玲,彭桂福,等.父嬰傳播的乙型肝炎病毒S基因進化樹分析[J].中華醫學雜志,2003,83:451-454.
[6] 費前進,黃學鋒,倪吳花,等.乙型肝炎病毒在體外受精中經精子傳播的可能性[J].生殖醫學雜志,2012,21:341-345.
[7] Zhou XP,Hu XL,Zhu YM,et al.Comparison of semen quality and outcome of assisted reproductive techniques in Chinese men with and without hepatitis B[J].Asian J Androl,2011,13:465-469.
[8] Lorusso F,Palmisano M,Chironna M,et al.Impact of chronic viral diseases on semen parameters[J].Andrologia,2010,42:121-126.
[9] Oger P,Yazbeck C,Gervais A,et al.Adverse effects of hepatitis B virus on sperm motility and fertilization ability during IVF[J/OL].Reprod Biomed Online,2011,23:207-212.
[10] 鄭九嘉,王佩玉,李慶興,等.乙型肝炎病毒感染對精液參數和精子相關功能的影響[J].中華傳染病雜志,2013,31:543-547.
[11] Shi L,Liu S,Zhao W,et al.Hepatitis B virus infection reduces fertilization ability during in vitro fertilization and embryo transfer[J].J Med Virol,2014,86:1099-1104.
[12] Lee VC,Ng EH,Yeung WS,et al.Impact of positive hepatitis B surface antigen on the outcome of IVF treatment[J/OL].Reprod Biomed Online,2010,21:712-717.
[13] Huang JM,Huang TH,Qiu HY,et al.Effects of hepatitis B virus infection on human sperm chromosomes[J].World J Gastroenterol,2003,9:736-740.
[14] 黃建民,黃天華,邱煥英,等.乙型肝炎病毒對精子染色體的影響[J].癌變·畸變·突變,1999,11:72-74.
[15] Kang X,Xie Q,Zhou X,et al.Effects of hepatitis B virus S protein exposure on sperm membrane integrity and functions[J/OL].PLoS One,2012,7:e33471.
[16] Pirwany IR,Phillips S,Kelly S,et al.Reproductive performance of couples discordant for hepatitis B and C following IVF treatment[J].J Assist Reprod Genet,2004,21:157-161.
[17] Bu Z,Kong H,Li J,et al.Effect of male hepatitis B virus infection on outcomes of in vitro fertilization and embryo transfer treatment:insights from couples undergoing oocyte donation[J].Int J Clin Exp Med,2014,7:1860-1866.
[18] Lam PM,Suen SH,Lao TT,et al.Hepatitis B infection and outcomes of in vitro fertilization and embryo transfer treatment[J].Fertil Steril,2010,93:480-485.
[19] Steyaert SR,Leroux-Roels GG,Dhont M.Infections in IVF:review and guidelines[J].Hum Reprod Update,2000,6:432-441.
[20] Nie R,Jin L,Zhang H,et al.Presence of hepatitis B virus in oocytes and embryos:a risk of hepatitis B virus transmission during in vitro fertilization[J].Fertil Steril,2011,95:1667-1671.
[21] Huang TH,Zhang QJ,Xie QD,et al.Presence and integration of HBV DNA in mouse oocytes[J].World J Gastroenterol,2005,11:2869-2873.
[22] Nie R,Jin L,Zhang H,et al.Presence of hepatitis B virus in oocytes and embryos:a risk of hepatitis B virus transmission during in vitro fertilization[J].Fertil Steril,2011,95:1667-1671.
[23] 胡小玲.乙型肝炎病毒在人類卵母細胞和早期胚胎內整合的研究[D].杭州:浙江大學,2007:24-30.
[24] 李苗.載脂蛋白H 在攜帶乙肝病毒不孕婦女中的表達及其與顆粒細胞凋亡和體外受精-胚胎移植結局相關性研究[D].杭州:浙江大學,2013:28-32.
[25] 陳麗華,高鳳霞,孫愛軍.卵巢儲備功能評價的研究進展[J].生殖醫學雜志,2014,23:330-333.
[26] 聶睿.HBV 在輔助生育技術中的傳播風險[D].武漢:華中科技大學,2011:16-18.
[27] 王巍,吳福敢,胡肖玲,等.女性乙肝病毒攜帶者體外受精-胚胎移植妊娠結局分析[J].中國優生與遺傳雜志,2014,22:117-118.
[28] 倪麗莉.乙肝病毒攜帶者體外受精結局及母子健康狀況分析[D].杭州:浙江大學,2009:12-16.
[29] 陳旭,陳潔,胡婭莉,等.乙型肝炎病毒母嬰傳播及其預防的研究進展[J].現代婦產科進展,2014,23:844-846.
[30] Zou H,Chen Y,Duan Z,et al.Virologic factors associated with failure to passive-active immunoprophylaxis in infants born to HBsAg-positive mothers[J].J Viral Hepat,2012,19:e18-e25.
[31] 賈繼東,李蘭娟.慢性乙型肝炎防治指南(2010年版)[J].中國預防醫學雜志,2011,16:1-12.
[32] Lavitrano M,Forni M,Bacci ML,et al.Sperm mediated gene transfer in pig:Selection of donor boars and optimization of DNA uptake[J].Mol Reprod Dev,2003,64:284-291.
[33] Spadafora C.Sperm-mediated gene transfer:mechanisms and implications[J].Soc Reprod Fertil Suppl,2007,65:459-467.
[34] 張清健,黃天華,謝慶東,等.HBV DNA 重組質粒轉染小鼠卵母細胞的研究[J].癌變·畸變·突變,2004,16:324-327.
[35] 周樺,周從容.乙肝病毒在輔助生殖實驗室中可能的傳播途徑及阻斷方式探討[J].生殖與避孕,2014,34:783-787.