馮 玲,喬 靜,冼英杰,顏秋霞,周秀琴,陳潤強,張國志,陳彩蓉
廣州醫科大學附屬第六醫院/清遠市人民醫院生殖中心,廣東清遠 511518
近年來,不孕不育的夫婦逐年增多,大多數不孕不育夫婦需要通過輔助生殖技術(ART)來實現生殖愿望,患者雙方經濟與精神壓力增加,并可能影響家庭和睦[1]。有研究顯示,在中國約有1 250萬個不孕不育的家庭,其中約40%是由男性因素造成的[2]。目前,診斷男性不育的方法主要為精液量、精子濃度、精子存活率、精子活動力和精子形態等實驗室指標檢測,然而這些參數可能會受實驗員的主觀判斷影響,且波動范圍較大,僅靠這些參數評估男性生育力已不能滿足臨床需要[3-4]。根據相關研究統計,大約有15%不育男性的精液常規檢測結果是正常的[5]。因此,臨床上需要尋找更客觀、更準確、更穩定的檢測指標對精液質量進行評估。精子DNA碎片指數(DFI) 檢測時受外界影響較少,而且可以從精子的染色質層面評估精子質量[6]。精子DFI不僅有助于探索男性不育和女性自然流產的病因,還有助于更好地評估男性的生育力,對預測輔助生育的結局具有重要作用[7]。
1.1一般資料 對2019年1月至2020年1月于本院生殖中心進行了精液常規檢測、精子形態學分析及精子DFI檢測的959例男性不育患者的檢測結果進行回顧性分析,患者年齡為22~59歲,平均(34.3±6.2)歲。納入標準:(1) 婚后不采用避孕措施,正常性生活,1年以上不育;(2)無遺傳性疾病或性功能障礙病史;(3) 體格檢查未發現陰莖、附睪、睪丸、輸精管等有異常。排除標準:(1)生殖系統發育異常;(2)取精時精液射于杯外,有遺漏;(3)無精子癥;(4)女方因素導致未懷孕。
1.2方法
1.2.1精液常規檢測及形態學分析 囑咐患者取精前禁欲2~7 d,精液標本采集必須完整,使用本中心提供的清潔、無毒的專用取精杯,通過手淫的方式收集一次射精的全部精液于杯內,及時放入37 ℃恒溫水浴箱。待液化后,精液標本參照《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊(第五版)》的標準進行處理,用西班牙SCA精液分析儀做精液常規分析。精液標本制片干燥后,先用Diff-quik染色法快速染色、晾干,在顯微鏡的油鏡下鏡檢,借助實驗室計數器,評估200個沒有重疊的完整精子,對每個精子的各部位仔細觀察,嚴格區分正常與缺陷的精子。正常形態精子百分率=正常精子數/200×100%,正常參考值為≥4%。
1.2.2精子DFI檢測 采用精子染色質擴散試驗(SCD)進行檢測,精子核DNA完整性的檢測試劑盒(生產許可證編號:粵食藥監械生產許20030802號)為深圳華康生物醫學工程有限公司的產品。實驗操作步驟嚴格按照試劑盒說明書實施,精液經過酸化變性處理,去除核蛋白,保留精子DNA部分。封片染色后,在高倍顯微鏡下對400個精子進行精確觀察、判斷后再計數。通常,DNA比較完整的精子在其頭部四周能看到因精子染色質環附著于殘留的精子核而擴散形成特征性大暈環或中暈環;而精子核DNA損傷較大的精子,頭部周圍僅見少量的暈環,有些甚至看不到暈環。根據精子是否出現暈環,以及暈環大小判斷該精子DNA是否完整,碎片率有多少。精子DFI=(無暈環精子+小暈環精子+退化精子)/400×100%,正常參考值<30%。根據精子DFI的檢測結果進行分組,Ⅰ組精子DFI<30%,Ⅱ組精子DFI≥30%。

2.1分組情況、精液常規檢測及精子形態學分析結果 根據精子DFI的檢測結果進行分組,Ⅰ組精子DFI<30%,有754例;Ⅱ組精子DFI≥30%,有205例。Ⅰ組的精子存活率、前向運動精子百分率(PR)、非前向運動精子百分率(NP)和正常形態精子百分率明顯高于Ⅱ組,差異有統計學意義(P<0.05)。Ⅰ組的年齡、不動精子百分率(IM)明顯低于Ⅱ組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 Ⅰ組和Ⅱ組的精液常規檢測及精子形態學分析結果比較
2.2精子DFI與精液常規檢測及精子形態學分析結果的相關分析 精子DFI與精子存活率、PR、NP和正常形態精子百分率呈負相關(P<0.05),而與患者年齡和IM呈正相關(P<0.05)。見表2。

表2 精子DFI與精液常規檢測及精子形態學分析結果的相關分析
眾所周知,DNA是實現遺傳信息傳遞的重要載體,父系遺傳物質要正確傳遞給子體必須通過完整的精子DNA序列來實現信息交換,精子異常的染色結構會影響精卵結合、受精卵分裂及胚胎正常發育[8],且可能導致復發性流產。有研究發現,精子核DNA產生損傷主要是由該患者體內精子出現氧化應激,引起精子染色質無法進行正常組裝,以及精子出現難以預測的異常凋亡等[9]。精子 DNA 常見的損傷形式一般有以下幾種:(1)DNA出現碎片;(2)一些形態異常的染色質難以實現包裝;(3)精子體內魚精蛋白不足或嚴重缺乏。而精子DNA出現碎片是最常見、最主要的DNA損傷形式[10]。MOSKOVTSEV等[11]研究發現,當精子DFI≥30%時,男性生育力下降。因此,本研究按照精子DFI值<30%與≥30%分組。
近年來,隨著醫學技術的快速發展,我國學者對精子DNA完整性與反復流產的關系做了大量的研究,發現復發性流產與精子DFI密切相關,精子DNA碎片可能會導致胚胎無法正常發育,使流產率增加[12-14]。ZHANG等[15]的研究發現,在實施ART時,高精子DFI可能會對受精、胚胎發育等產生不良影響。辜秀麗等[16]相關研究認為,不育男性的精子DFI會隨著年齡的增加而明顯升高,本研究結果也驗證了這一觀點。原因在于隨著年齡增長,生殖器官老化,導致自由基增加、生精過程中的抗氧化作用及精子DNA修復能力下降,也意味著精子細胞膜無法受到保護,免受攻擊,從而導致精子DNA受損。本研究結果還顯示,精子DFI與PR、NP呈負相關,提示男性不育患者的精子可能存在著較多的DNA碎片,精子損傷較嚴重。ASHOK等[17]研究發現,精子 DNA損傷可能影響精子內呼吸鏈,使精子運動供能異常,進而使精子活力減弱,與本研究結果一致。此外,在本研究中,還發現精子DFI與正常形態精子百分率呈負相關,這表明精子DNA損傷會破壞精子的正常形態結構,使畸形精子增多,這與AYDOS等[18]的觀點相符。因此,精子DFI在一定程度上可以預測患者精子存活率和形態等情況,臨床查找患者不育原因時最好同時進行精液常規檢測、形態學分析及精子DFI檢測。
綜上所述,精子DNA損傷可能會使精子活力下降、異常形態精子增多,也可能間接導致無法正常受精、胚胎停止發育、流產等。精子DFI能較全面、客觀地評估精子質量,為生殖醫學臨床診斷與治療男性不育提供新的方法和方向。在今后的研究中,將深入研究復發性流產患者其配偶精子 DNA 損傷是否對行ART后的胚胎發育產生影響,進一步探討精子DFI 在男性不育中的臨床應用價值,希望能改善接受ART治療患者的妊娠結局。