男性不育与基因缺陷

目前全世界约有15%的育龄夫妇不育, 其中男性因素占50%。男性不育(Male infertility)病因复杂, 许多内外因素可导致男性不育, 其中生育相关基因缺陷是重要原因之一, 患者临床多表现为无精子症及少弱畸精子症。文章主要论述了已知基因缺陷与男性不育的关系。     

精子DNA甲基化异常与男性不育

DNA甲基化／去甲基化是表观遗传学最重要的内容并可以控制基因的表达和印迹,越来越多的研究显示DNA甲基化异常与不育男性精子发生异常、特定肿瘤的发生、神经系统疾病、Rett综合征等有关。文章通过总结近来的相关研究资料来阐述精子发生过程中的DNA甲基化状态的改变,探讨精子DNA的甲基化异常与男性不育之间的联系,旨在为男性不育的治疗提供新的临床思路。     

感染及免疫相关的男性不育

男性生殖系统微生物感染及免疫疾病是导致不育的重要病因.睾丸和附睾是精子产生与成熟的器官,具有特殊的免疫环境,既可以防止精子诱导免疫反应,又能有效抵御微生物感染.然而,某些病理状态(包括微生物感染、环境毒素及组织损伤等)可能破坏睾丸免疫平衡,引发感染或自身免疫睾丸炎及附睾炎,并可导致男性不育.微生物感染还会引起前列腺炎、精囊炎与尿道炎,可干扰精子功能而影响男性生育能力.认识感染和免疫引起的男性不育机制可为预防和治疗相关疾病提供线索,本文重点综述男性生殖系统微生物感染、免疫微环境调节及免疫疾病导致男性不育的机制.     

非梗阻性无精子症的遗传学基础及研究进展

非梗阻性无精子症(non-obstructive azoospermia,NOA)是导致男性不育的重要原因,影响着约0.6%的男性或10%的不育男性.NOA是一种由多因素引起的具有高度遗传异质性和表型异质性的复杂疾病,其中遗传学病因包括染色体异常、Y染色体微缺失、基因突变以及表观遗传修饰等.目前临床上针对NOA患者的遗传学检测,还仅限于结合附睾和睾丸穿刺活检的核型分析及Y染色体微缺失检测,而且一直缺乏理想的治疗方案.因此,深入解析NOA的具体分子机理,对阐明NOA的病因、提高男性不育的临床诊断和治疗具有重要意义.本综述将从NOA的遗传学基础、NOA的病理特征、临床诊断及治疗等方面进行系统的探讨.     

PNAS:科学家发现新的精子运动调节器

正南京医科大学生殖医学国家重点实验室、基础医学院组织胚胎学系刘明兮课题组与贝勒医学院Martin M.Matzuk课题组、大阪大学Masahito Ikawa课题组等共同解析了一个精子运动调节基因TCTE1,结果发表于《美国科学院院刊》(PNAS)。不孕不育困扰着15%的育龄夫妇,成为人们日益关注的健康问题。在不孕不育的发病中,约有一半来自男性,其中18%的出现了精子运动障碍,被称为弱精子症(asthenozoospermia)。因此了解精子的运动调节过程也成为了解决男性不育的一个关键。     

精子发生障碍的遗传学研究进展

育龄人群中约15%的夫妻被不孕不育困扰,其中男方因素导致的不孕不育约占50%。男性不育通常由精子发生障碍导致,呈现为少、弱、畸形精子症,最严重的是无精子症。本文以精子发生障碍为主线,重点综述了非梗阻性无精子症和畸形精子症的遗传学病因研究。近年来,随着高通量芯片和测序技术的快速发展,无精子症和畸形精子症的遗传学因素得以深入的揭示与解析。围绕无精子症,全基因组关联研究与高通量测序研究揭示了一批非梗阻性无精子症的风险位点和致病基因;围绕畸形精子症,全外显子测序等研究鉴定了一系列致病基因,极大地丰富了精子鞭毛多发性形态异常等精子畸形的遗传学病因。大量致病基因的发现,促进了男性不育病理机制的阐明。全面而深入地了解精子发生障碍中的遗传因素,对男性不育的诊断、临床治疗和遗传咨询具有重要的意义。     

精子端粒长度与特发性男性不育相关

端粒是真核生物染色体末端的多功能特异性DNA-蛋白结构,覆盖在染色体末端,保护基因组的稳定性。端粒在减数分裂过程中起到了十分重要的作用,协助染色体配对、联会、同源重组和分离。精子中的端粒可能在精子的受精能力和胚胎发育中起到重要作用。近年来,端粒与生殖的相关性研究成为一个新的热点,但精子端粒与男性不育间的相关性并不明确。本文采用实时荧光定量PCR方法检测中国特发性男性不育人群(126例)和正常可育男性人群(138例)的精子相对端粒长度,结果发现,特发性男性不育病例的精子平均相对端粒长度(2.894±0.115)低于正常对照组(4.016±0.603),差异具有统计学意义(P=5.097×10^-5);并且精子相对端粒长度与精子密度、精子总数和精子活力都有显著的相关性：精子数量较多和/或精子活力较高,精子相对端粒长度较长。研究结果提示,在中国人群中,精子端粒长度与特发性男性不育具有相关性,精子的端粒长度可能影响精子发生和精子的功能,精子端粒的缩短导致精子数目及活力的降低从而导致男性不育。     

无精子症和严重少精子症患者Y染色体微缺失研究

目的：研究Y染色体微缺失与男性不育的关系。方法：采用多重PCR技术,研究正常男性、无精子症和严重少精子症男性不育患者Y染色体无精子因子（AZF）区域3个序列标志位点（STS）的缺失情况。结果：在93例无精子症或严重少精子症患者中,15例有Y染色体微缺失,缺失率为16%。其中,42例无精子症患者中,6例为AZFc区SY255位点缺失,2例为AZFb区SY134位点缺失;51例严重少精子症患者中,7例为AZFc区SY255位点缺失。40例正常男性无Y染色体微缺失。结论：多重PCR技术是简便而有效的对男性不育患者进行Y染色体微缺失筛查的方法;Y染色体微缺失是造成男性不育的一个重要原因,对男性不育患者进行辅助生育技术治疗前应常规进行Y染色体微缺失的检测。     

SPANX蛋白的研究进展及其与男性生育力的相关性

男性不育症病因十分复杂,遗传、环境、内分泌等许多因素都会导致男性不育。而现今临床上多依据精液常规分析对男性不育做出诊断和治疗,但仅依赖精液常规参数存在一定局限性。探寻男性生育力的潜在生物标志分子是当前男性不育的迫切需求。精子X染色体核结合精子蛋白(The sperm protein associated with the nucleus on the X chromosome,SPANX)是在精子中表达的一类小分子蛋白,SPANX蛋白家族基因定位在X染色体上,它随精子的成熟而迁徙,参与精子结构的形成,在精子成熟的不同时期,蛋白定位和蛋白表达均存在差异。在精液参数正常的不育男性和自发弱精症的男性中,SPANX表达下调;同时在活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)阴性的精子中,SPANXC表达降低,在DNA碎片率低的精子中,SPANX表达增高;这些表明SPANX与男性生育力存在一定的相关性,但其与生育力的影响极其相关机制还需要进一步的研究。     

精子DNA损伤检测技术的研究进展

精子DNA完整性与男性生育力之间的关系是近些年来生殖医学研究领域的热点之一,精子DNA损伤已成为反映男性生育力的一个新指标。精子DNA的损伤原因有很多,有时可能是多种因素共同作用的结果。生殖系统疾病、环境污染、吸烟、微量元素及各种理化因素等原因都可能导致精子DNA完整性受损。常见的精子DNA完整性检测技术有原位末端标记法、精子染色体扩散实验、精子染色质结构分析试验、单细胞凝胶电泳、荧光原位杂交技术和8-羟基脱氧鸟苷测定法等。随着检验技术的不断发展,关于精子DNA损伤的检测技术也在不断更新改进。本文主要就近十年来精子DNA损伤机制、检测技术的相关研究进展作一综述,提示现有的精子DNA完整性检测技术尚不能满足临床和科研需要,急需找到一种理想的检测方法为男性不育的诊断和治疗提供重要依据。     

男性育性障碍与联会复合体异常的关系

据有关资料统计,男人中大约有11%育性有障碍,其中由遗传因素引起的男性不育占居首位,包括染色体异常、微小缺失和基因突变等3类。研究表明,男性染色体畸变与精子发生失败或受孕浪费现象密切相关。联会复合体（synaptonemal complex SC）分析为揭示二者之间的关系提供了证据。本文结合近年来SC在男性不育症诊断中的应用和我们在这方面的研究结果,对男性育性障碍与SC异常的关系进行了以下5个方面的评述和讨论。1.XY-二价体与重排染色体联合,干扰或影响X染色体的正常功能,从而干扰精子发生。2. 重排染色体在断裂点处广泛的不配对,引起精子发生失败。3. SC粉碎化、侧生组分膨化、配对紊乱导致精子发生失败。 4. 重排染色体直接的异源配对导致不平衡配子的产生而出现受孕浪费。5.SC蛋白基因的突变引起SC超微结构的变化导致男性不育。     

特发性少精子症和无精子症与Pygo2基因蛋白编码区SNPs的相关性

男性不育常伴随精子数量减少。Pygo2基因在染色质重塑的伸长精细胞中表达, 其功能受损会导致精子形成阻滞和精子生成减少而引发不育。文章旨在检测引起人特发性少精子症和无精子症的Pygo2基因突变。从77例正常生育力男性和195例特发性少精子症和无精子症患者静脉血提取DNA, 采用聚合酶链式反应-测序方法对Pygo2基因3个蛋白质编码区进行测序对比, 非同义单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms, SNPs)位点分别用SIFT、Polyphen-2和 Mutation Taster软件进行诱发蛋白质结构和表型改变的检测和分析。结果表明, 195例患者中, 178例(30例轻度或中度少精子症, 57例重度少精子症和91例无精子症)基因序列分析报告完好, 无精子症中3例患者分别在2个位点(rs61758740, rs141722381)发生了非同义突变SNPs, 重度少精子症中1例患者在位点rs61758741发生了非同义突变, 3个突变位点在SNPs基因数据库都已有报道, 轻度或中度少精子症患者以及正常生育力男性中不存在SNPs。rs61758740可使PYGO2蛋白第141位蛋氨酸(M)变为异亮氨酸(I), rs61758741使PYGO2蛋白第261位碱性赖氨酸(K)变为酸性谷氨酸(E), rs141722381使PYGO2蛋白第240位亲水侧链天冬酰胺(N)变为疏水侧链异亮氨酸(I)。软件分析表明, 在所发现的3个SNP非同义突变位点中, rs141722381引起的单个氨基酸改变会导致PYGO2蛋白空间结构破坏和诱发相关疾病。因此, Pygo2基因蛋白质编码序列区SNPs可能是特发性少精子症和无精子症的诱发因素之一, 导致男性不育。     

精子胞浆小滴的发现及研究进展

精子成熟是一个复杂的过程,精子从睾丸向附睾运行过程当中,精子表面的胞浆逐渐脱落,最终精子成熟。各种原因引起的精子表面胞浆滞留最终形成胞浆小滴。胞浆小滴在多种物种中均有发现,与男性不育相关。     

精子胞浆小滴的发现及研究进展

精子成熟是一个复杂的过程,精子从睾丸向附睾运行过程当中,精子表面的胞浆逐渐脱落,最终精子成熟。各种原因引起的精子表面胞浆滞留最终形成胞浆小滴。胞浆小滴在多种物种中均有发现,与男性不育相关。     

男性不育患者精液细菌感染对精液常规指标及动态学参数影响的研究

目的 了解男性不育患者精液细菌感染率及菌群分布、细菌感染对精液常规指标及动态学参数的影响、精液白细胞(WBC)数与细菌感染率的相关性.方法 对405例我院男科门诊就诊的不育患者进行精液细菌培养鉴定,并采用SQIAS-2000精子质量图文分析系统对精液进行常规分析,采用正甲苯胺蓝过氧化物酶法对精液中WBC进行定量分析.结果 男性不育患者精液细菌感染率为43.2％,其中革兰阳性菌占86.3％,以葡萄球菌属细菌为主;细菌感染组与对照组的精液相关参数在精子密度、精子活率、a+b级精子活力、畸形精子率、曲线速度、直线速度、平均路径速度、平均移动角度、直线性、前向性、鞭打频率等方面差异有统计学意义(P＜0.05);当精液WBC≥5×106/mL时,细菌感染率为91.3％.结论 男性不育患者精液细菌感染率较高,且细菌感染可引起精子数量减少、运动质量和能力减弱,进一步证实了生殖道细菌感染是男性不育的重要原因.     

QF-PCR在染色体异常男性不育症诊断中的应用

为评估定量荧光PCR(QF-PCR)方法在男性不育遗传学诊断中的应用价值,文章对78例非梗阻性男性不育患者,采用精液常规检测精子情况,并检测患者性激素水平;采用QF-PCR方法对患者性染色体多态性STR位点及特异性位点进行检测;采用常规染色体G显带方法进行核型分析;PCR检测AZF微缺失。结果显示78例非梗阻性男性不育患者中发现无精子症患者18例,少精子症患者20例,总检出率为48.72%。采用QF-PCR方法检出3例47,XXY患者,2例46,XX(SRY+)性反转患者,1例AZFc区微缺失患者,与细胞培养染色体分析和AZF微缺失PCR检测结果相符。与传统方法相比,QF-PCR技术能更迅速、直接、可靠地检测到男性不育患者的染色体异常区域,及早发现染色体细微结构异常,有助于染色体异常造成的男性不育症的鉴别诊断。     

睾丸微环境对精子发生及其异常的调控作用

男性不育已经成为影响人类生殖健康的重大疾病。精子发生是精原干细胞自我更新和分化为精子的复杂过程。这个过程受睾丸微环境的精细调控。将讨论精子发生与睾丸微环境的关系,简要介绍睾丸微环境的国内外研究动态,展望睾丸微环境的研究热点和前沿。这将为阐释精子发生的机制提供新的调控机理,对治疗男性不育,预防子代出生缺陷,研发新型男性避孕方法等都具有重要意义。     

睾丸及附睾免疫环境与男性生殖

生精细胞在发育成熟过程中产生大量抗原性蛋白,但在睾丸内并不引起免疫反应;另一方面,一些机体系统性免疫反应可以破坏男性生育能力.这些现象的调控机理是男性生殖领域广泛关注的重要问题,对这些问题的深入认识可能为预防及治疗由炎症引起的男性生育障碍提供新线索.睾丸是精子发生的场所,而附睾是精子成熟的器官,二者均会发生影响男性生育能力的免疫反应.然而睾丸和附睾中的免疫反应存在很大区别,睾丸具有较强的免疫豁免能力,附睾比睾丸易发生免疫反应,附睾内的精子比睾丸中的生精细胞更容易被免疫系统损伤.而且离睾丸越远的附睾区域,产生的炎症反应及其对生殖的影响越大.深入研究其调控机制将有助于揭示男性生殖系统特殊的免疫环境.     

精子顶体反应期间磷脂酶A2的信号转导及其调节

磷脂酶A2是精子重要的脂解酶类,包括多种不同亚型。在精子顶体反应期间磷脂酶A2受天然激动剂卵透明带、孕酮和γ-氨基丁酸激活,引起胞外Ca2 内流,使磷脂水解为花生四烯酸和溶血磷脂酰胆碱,从而促进膜的融合即顶体反应。天然激动剂引起PLA2激活受Gi蛋白、甘油二酯、蛋白激酶A、蛋白激酶C、促分裂原蛋白激酶和活性氧等多条信号通路的调节,此外,磷脂酶A2与特异性磷酯酶C之间可以发生信号串话。研究PLA2的信号通路为了解受精机制、男性不育之病因和开发男性避孕药提供依据。     

不育症精子乳酸脱氢酶同功酶LDHx活性测定及其定位研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳、酶联染色、光密度扫描、分光光度法以及电镜酶细胞化学等方法 ,对 12例生育男性(生育组 )和 14例不育男性 (不育组 )精子 L DHx进行了研究。结果显示 L DHx电泳区带位于 L DH3和 L DH4之间 ,生育组精子 L DHx绝对活性和相对活性均高于不育组 (P<0 .0 5 )。相关分析表明精子密度与 L DHx绝对活性和相对活性均具有相关性 ,在生育组呈正相关 (r=0 .8和 0 .75 ,P<0 .0 5 ) ,在不育组呈负相关 (r=- 0 .76和 - 0 .78,P<0 .0 5 )。 L DHx酶细胞化学定位分析显示 L DHx酶反应颗粒主要分布于精子型线粒体 (STM)和胞质内 ,少量分布于顶体及质膜表面。生育组精子各部位酶反应颗粒多于不育组 ,且不育组精子多有畸形并伴有超微结构改变。上述研究分析提示 ,精子 L DHx活性测定与定位分析可作为检查不育症精子质量的可靠指标 ,为男性不育症的临床诊断提供实验依据