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精子DNA损伤 现代技术助生育

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发表于 2018-11-15 10:19:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
  在过去的10多年里,辅助生殖技术(ART)取得了突破性进展,尤其是单精子卵细胞浆内注射(ICSI)技术的应用,使得对严重的少、弱、畸形精子症的治疗取得了重大突破。但大量的研究表明,在ART中,精子DNA损伤影响受精比率、胚细胞发育和妊娠概率,尽管其机制尚不完全清楚,这也使得精子DNA损伤与ART的关系越来越受到重视。

  1.精子来源 对梗阻性无精子症患者实施ICSI,从附睾和睾丸中抽取精子时发现DFI显著增高。这可能是由于精子在阻塞的生殖管道中存留时间过长,也可能是因为精子染色质DNA解聚不完全,易受损伤和毒害物质侵害。同时,又有研究发现,梗阻性无精子症患者睾丸中的精子DNA损伤水平明显低于接近附睾精子。因此,对梗阻性无精者,主张用睾丸中的精子进行ICSI。Ermanno 等以睾丸精子和射出体外的精子为样本,对比了其DNA损伤程度,并分别用它们进行ICSI,结果显示:睾丸中的精子DNA损伤水平明显低于射出体外的精子,前者进行ICSI后妊娠率也明显高于后者,尽管受精机率差别不大。并得出结论:精子DNA损伤水平较高患者,运用睾丸精子进行ICSI是最有效的ART手段。然而,Bukulmez 和赵晓明等在未评估精子DNA完整性的情况下,比较了射出精子、附睾精子和睾丸精子进行ICSI的结局,发现其受精率、卵裂率、优质胚胎率、临床妊娠率和早期流产率均无统计学差异。因此,尚需进一步研究不同来源精子以及精子DNA损伤对ICSI结局的影响。

  2.宫腔内注射 大量的研究证实,精子DNA损伤影响了宫腔内注射(IUI)的结局。其中,运用精子染色质结构分析(SCSA)评估法评估DFI,当其大于 30%时,IUI中的受精机率接近于零。此外,用末端转移酶介导的dUTP末端标记法(TUNEL)评估,DFI> 12%时,不能发生妊娠,达到10%到12%之间时,会导致流产。因此,在IUI 中,评估DFI具有较好的预后作用。

  3. 体外受精 在体外受精(IVF)中, 精子DNA损伤影响受精机率和胚泡发育。同时,与常规精子参数相比,胚胎质量是较好的IVF妊娠指标,而精子DNA损伤与胚胎质量之间显著负相关。Henkel 等报道,当 DFI>36.5%时,IVF中的妊娠率显著下降;Tomlinson 等研究表明,IVF中DFI阈值为27%对于成功妊娠是必须的。因此, DFI可能是IVF中较好的预后评估手段。

  4.单精子卵细胞浆内注射 在ICSI中,虽然精子DNA损伤不能阻止受精和核体后形式出现,甚至运用DNA损伤较高的精子可以实现妊娠,但DNA损伤与受精和妊娠率之间仍显著负相关。Virro 等在实施ICSI时发现,当DFI > 30%时,易出现低胚泡率(low blastocyst rates),且不能发生妊娠。临床上,ICSI成功的受精率通常不高于65%-80%,可能是因精子存在DNA缺陷。用存在DNA缺陷的精子进行ICSI时,其被直接注入卵子,重要的是精子遗传物质的完整性,因其绕过自然选择,会影响胚细胞和胚胎发育以及子代的健康。因此,在进行ICSI前,首先对精子DNA进行评估十分必要。

  5.冷藏技术 大量的报道显示,在诸多精子冷藏技术中,对精子的冻融能损伤精子DNA完整性。而且,缺乏精子低温保护的精子冷冻试验的结果显示,与新鲜精子(19±16%,p<0.05)相比,在经过1个、3个和5个冻融周期后的精子DNA断裂显著增高(分别为65±6%、76±11%和92±6%)。然而,冻融损伤精子DNA完整性的机制尚未完全阐明,可能是由于冷冻保护剂对精子脱水,精子膜内的胞浆水分减少,从而使得染色质过渡聚集,导致染色质浓缩、转录停止,精子不能进行DNA修复;也可能是由于复苏时精核的离子环境发生巨大改变引起的适应性变化导致了精子DNA与其相应的鱼精蛋白出现轻度分离。

  6.精子体外处理技术 精子体外处理技术在改善精子质量方面优于内外科疗法,已广泛应用于体外人工受精技术中,其与精子DNA完整性也密切相关。Donnelly等用Percoll 法对25 例患者的精液进行梯度离心处理,然后用彗星试验及TUNEL法对DNA链断端标记以检测原精液及处理后样本精子DNA链的完整性,结果证明,经处理后的精子DNA 链完整性有显著性提高。然而,对精子进行不适当的体外处理会导致DNA损伤。体外处理时间过长,离心步骤过多,离心速度过快,均会造成精子的物理损伤并形成过氧化物或其他氧残留物,活性氧也会大量增加,造成精子DNA氧化损伤。
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