染色体异常是指染色体的数目和结构发生变化。外周血染色体核型分析是目前应用最广泛的细胞遗传学检测方法,在男性不育病人的病因筛查中发挥着重要作用。国外细胞遗传学显示不育症病人的核型比例约为2.2%~48.3%,而国内研究结果显示轻中度少精子症、严重少弱精症、无精异常率分别为7.27%,2.3%和29.5%,染色体异常的发生率分别为6.9%、5.3%、18.4%,均显著高于普通人群。
有研究表明,那些精子密度可以但活力低下的病人,其染色体异常的百分率和其子代新生儿异常的百分率无明显区别,而少精、无精患者的子代新生儿染色体核型异常率高于其父亲。
在男性不育症患者中,约有2%-8%的病人存在染色体核型异常,该比例大约是一般人群的100倍左右。而在无精症病人中,异常染色体比率高达16%。统计发现,文献中染色体核型百分率为0.5%-0.85%,而不育患者中,约10%的病人具有染色体结构异常或数目异常。
研究对象
病例组,共10 286例(需全部满足以下条件)∶男方能性功能正常;男方精液异常,女方各项常规检测指标(包括内分泌、输卵管造影、B超、排卵监测等)正常;确诊为男方因素导致的不育症。
对照组,共6 000例(需全部满足以下条件)∶男方能性功能正常;男方精液正常,女方常规检测指标确诊为女方因素导致的不孕症。
研究结果
注:统计中,作者将染色体多态性归于“染色体异常”范围内。
病例组共发现1378例染色体异常,其中发生率较高的染色体异常有47,XXY (1065例),罗氏易位(46例),平衡易位(77例),46,XX男性(69例),48,XXYY(2 例),染色体倒位(32例),47,XYY(34例),环形染色体(2例),嵌合体(23例)等。病例组染色体多态性523例,其中Yqh+184例、Yqh-91例、inv(9)(p12q13)65 例,其它多态性183例(包括1、9、16的结构区变化,D组,G组染色体的随体、随体柄变化等)。
对照组共发现平衡易位(46例),染色体倒位(16例),罗氏易位(18例),47,XY,+mar(4例),嵌合体(2例)。对照组染色体多态286例,Yqh+46例;Yqh-2 例;inv(9)(p12q13)52例;其它染色体多态186例。
结果:病例组和对照组总染色体异常率比较,组间差异具有统计学意义(P<0.01),OR值为3.43,95%置信区间(3.054,3.852),说明染色体异常是造成男性不育症的风险是对照组的3.43倍。
在普通人群中,47,XXY的异常率为0.028%一0.137%。本研究中,克氏征(47,XXY)的染色体核型异常率(10.35%)明显高于普通人群和对照组。80%~90%克氏综合征患者为47,XXY,约10%~15%为嵌合型,常见有46,XY/47,XXY、46,XY/48,XXXY等,精液检查精子量很少或无精子。根据报道,47,XXY患者,即使是罕见的有精子的患者,其精子的核型异常率亦非常高,为了促进优生优育,减少不良妊娠发生率,我们提倡进行胚胎移植前遗传学诊断治疗,筛选胚胎。
男性不育病人的罗氏易位、相互平衡易位、倒位等染色体核型异常百分比均高于对照组中人群,但是差异无统计无意义(P>0.01)。国内外的研究也有认为罗氏易位、相互平衡易位、倒位会对男性精子产生不良影响,诸多研究存在相互矛盾。
据Hargreave统计,在平衡相互易位异常中,磷脂酰丝氨酸DNA碎片在病人自身显著增多,同时精子细胞凋亡比例显著升高。1到22号染色体之间的结构异常几乎全是平衡的,学说上遗传物质应该没有缺失,相关的基因应该保持平衡,不影响功能的表达。但也有研究者认为1号到22号常染色体之间互相易位等异常可直接引起男性精液质量差,一个我们假设的相对不平衡常染色体之间的互相易位,同时破坏了我们假定的正常的减数分裂,引起精子的产生阻滞在原精母细胞、低级精母细胞阶段而不能进一步发育为精子。常染色体结构的变化导致了基因的断裂和重排,甚至区域结构的不完整,使得精子产生的调节基因无法表达,导致正常的作用丢失,临床上进而表现为精液质量差以及男性不育的问题。
男性不育患者中染色体多态携带者523例,其中Yqh+184例、Yqh-91例、inv(9)(p12q13)65例,其它染色体正常多态性变异183例。
其中以大Y(Yqh+)最常见;对照组则是大Y(Yqh+)46例;小Y(Yqh-)2例;9号染色体的臂间倒位inv(9)(p12q13)52例,以9号染色体的臂间倒位inv(9)和大Y(Yqh+)最常见。
Sahin等数据统计,染色体核型正常多态性与男性不育病人精液密度无显著的关联性,本数据与此文献相符。当然,这也有可能与标本量、地域限制有关。但是国内有研究者通过大量数据统计分析结果显示,将正常染色体核型男性与染色体正常多态性男性的精液情况进行比对。染色体多态性是非异常的染色体多态,与男性精液质量应该无关联。
在印度有数据统计,印度的男性不育患者的染色体核型的多态性百分率为37.5%,但最多见的染色体多态性核型是小Y(Yqh-)。然而东欧国家的数据分析,最多见的染色体多态性是9qh+,染色体多态性发生率的不同,包括最常见的染色体多态性核型的不同,推测这些的不同或许是因为国度和种族的差别,也有可能是因为选择的对象不同所导致的。
根据统计,男性不育症患者的染色体异常率与精液质量密度有关,至今还没发现与精液的精子活动率相关性。但是在本研究中,无精症患者染色体异常发生率为18.98%(1166/6143),少弱精症患者染色体异常发生率为2.46%(102/4144),正常精液患者染色体异常发生率为1.43%(86/6000),而染色体异常率在一般人群中百分率为0.5%-0.85%。
国内其他学者研究结果显示∶染色体异常率在少精子症的百分率为7.27%、染色体异常率在少弱精子症百分率位2.3%、无精症患者的染色体异常率为29.5%。
研究的局限性
由于本研究只选择了山东省济南市的一所医院的病例,是一所不孕不育为主要特色的专科医院。在病人的构成上,可能相对男性不育症患者病例较多,在研究对象的选择上会由于地域等因素上的影响,一定程度上存在偏倚。
建议
患者需要有效的健康生活方式指导(如建议戒烟、合理膳食、控制体重、定期复查),根据患者的情况,最大限度做到每位患者都能接受恢复精液质量的治疗。对少精和严重少精组患者应用各种物理和生物化学技术处理精液,提高精子受孕能力,进行夫精人工授精(AIH)和ICSI;确诊为无精症的患者可以接受人类精子库的精子捐献,实验女方怀孕的目的,进行供精人工授精(AID);对于染色体方面的因素,运用现代辅助生殖技术(ART)譬或PGD对男性不育患者治疗,提高妊娠率,提高优生优育,建议符合条件的男性不育患者进行ICSI和PGD治疗,早日实现亲子梦。早期发现,早期诊断,早期治疗,尽早的利用药物或者辅助的药物进行治疗,提高精子质量,降低男性不育的发生。
染色体异常而引起的男性精液质量差,不用再进行药物治疗,一方面减轻了患者昂贵的提高精液质量的药物经济支出,另一方面提倡此类男性不育患者直接第三代试管婴儿,提高成功率。通过第三代试管婴儿的治疗,可以让患者避免过多的其他繁琐的身体其他方面的检查,减少患者的经济支出,同时提高妊娠率,减少此类早期流产或者胎儿畸形的发生,减轻育龄夫妇的心理压力。
医疗机构能够经常对育龄的男性进行体检筛查,有利更早寻找病因而选择合适的辅助生殖技术,有利于提高优生优育,防止子代出生缺陷的风险。
参考文献:
2018年,山东大学,硕士论文,《染色体异常对男性不育症患者精子质量的影响研究》