男性染色體多態(tài)對(duì)IVF/ICSI-ET結(jié)局的影響

郭 威 郭藝紅 蘇迎春 楊慶嶺 辛志敏,*

1.河南省駐馬店市中心醫(yī)院(463000)；2.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心

·臨床研究·

男性染色體多態(tài)對(duì)IVF/ICSI-ET結(jié)局的影響

郭 威1郭藝紅2蘇迎春2楊慶嶺2辛志敏2,*

1.河南省駐馬店市中心醫(yī)院(463000)；2.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心

目的：探討接受體外受精/卵胞漿內(nèi)單精子注射-胚胎移植(IVF/ICSI-ET)助孕中男性染色體多態(tài)性對(duì)助孕結(jié)局的影響。方法: 采用回顧性研究方法，比較男方染色體多態(tài)、女方染色體正常的不孕夫婦(染色體多態(tài)組132對(duì))與無染色體核型異常的不孕夫婦(染色體正常組3386對(duì))IVF/ICSI-ET助孕結(jié)局。結(jié)果: 接受IVF-ET助孕者中，男性染色體多態(tài)組與染色體正常組的受精率(65.5%，67.9%)、卵裂率(98.7%,9.4%)、種植率(35.3%，34.5%)、臨床妊娠率(55.1%，53.5%)、早產(chǎn)率(9.8%，8.9%)等指標(biāo)的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。接受ICSI-ET助孕者中，男性染色體多態(tài)組多原核受精率高于染色體正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(72.7%，70.1%)(P<0.05)，其他結(jié)局包括卵裂率(97.4%,97.8%)、優(yōu)質(zhì)胚胎率(74.6%，77.2%)、種植率(35.4%，38.1%)、臨床妊娠率(58.1%，58.6%)、早產(chǎn)率(8.3%，7.2)等指標(biāo)的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論:男性染色體多態(tài)性可能導(dǎo)致ICSI-ET中多原核受精率上升，但對(duì)IVF/ICSI-ET結(jié)局均無明顯影響。

染色體多態(tài)；體外受精；多原核受精；輔助生殖技術(shù)

染色體多態(tài)是指染色體異染色質(zhì)區(qū)結(jié)構(gòu)的微小變異，主要包括 1、9、16 號(hào)染色體次縊痕區(qū)加長或缺如，9 號(hào)染色體臂間倒位，D/G 組染色體短臂及 Y 染色體長臂長度變異等。異染色質(zhì)由高度重復(fù)的非編碼DNA序列銜接構(gòu)成，因此研究人員一度認(rèn)為異染色質(zhì)的變異無臨床意義，屬于染色體的“正常多態(tài)”[1]。然而，近年來許多研究表明異染色質(zhì)區(qū)的變異可能會(huì)導(dǎo)致某些臨床效應(yīng)，如原發(fā)性不孕、不育及流產(chǎn)等[2-3]。隨著輔助生殖技術(shù)(ART)的發(fā)展，越來越多的男性染色體多態(tài)性患者接受輔助生育治療。本研究對(duì)男性染色體多態(tài)性患者體外受精/卵胞漿內(nèi)單精子注射—胚胎移植(IVF/ICSI-ET)的結(jié)局進(jìn)行回顧性分析，以探討染色體多態(tài)性對(duì)輔助生殖助孕結(jié)局的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

2011年1月～2013年12月在本院生殖醫(yī)學(xué)中心首次接受IVF/ICSI-ET治療的3518對(duì)夫婦為研究對(duì)象。 女方染色體核型正常46，XX，無染色體多態(tài)，年齡≤38歲，生殖系統(tǒng)解剖無異常，排除已知的影響ART結(jié)局的疾病及其他免疫性、內(nèi)分泌紊亂疾病患者；男方染色體核型46，XY，攜帶或不攜帶染色體多態(tài)，排除染色體異常、感染、免疫因素及無精癥的不育患者。男方染色體多態(tài)、女方染色體正常的夫婦為染色體多態(tài)組，共132個(gè)治療周期，包括89個(gè)IVF周期和43個(gè)ICSI周期；雙方染色體核型均正常的夫婦為染色體正常組，包括2437個(gè)IVF周期和949個(gè)ICSI周期。均為新鮮周期移植樣本。

1.2 方法

1.2.1 染色體核型分析取患者外周血(肝素抗凝)0.3 ml接種于5 ml RPMI 1640培養(yǎng)基，37℃ 恒溫箱培養(yǎng)72 h，常規(guī)染色體制片及G顯帶。每例計(jì)數(shù)中期分裂相細(xì)胞30個(gè)，嵌合型計(jì)數(shù)50個(gè)，G帶核型鏡下分析3～5個(gè)。按照人類細(xì)胞學(xué)國際命名體制(ISCN)進(jìn)行染色體核型分析診斷[4]。

1.2.2 控制性超排卵按本中心常規(guī)超排卵方案[5]進(jìn)行操作，于黃體中期降調(diào)節(jié)，達(dá)降調(diào)標(biāo)準(zhǔn)后根據(jù)患者年齡、體重、基礎(chǔ)卵泡刺激素(FSH) 水平、竇卵泡數(shù)等決定促性腺激素(Gn)啟動(dòng)劑量，啟動(dòng)后動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血清激素水平及卵泡發(fā)育情況，并及時(shí)調(diào)整 Gn 用量。當(dāng)有1個(gè)卵泡直徑≥20mm 或2個(gè)卵泡直徑≥18mm時(shí)停用Gn，當(dāng)晚注射人絨毛膜促性腺激素(hCG ,麗珠集團(tuán)或瑞士Serono公司生產(chǎn))。在注射hCG后36～37h取卵，獲得的卵子經(jīng)體外受精培養(yǎng)72h后，行胚胎移植或繼續(xù)囊胚培養(yǎng)后移植。

1.2.3 妊娠結(jié)局胚胎移植后14、18d，血β-hCG 陽性且移植后35d行盆腔彩超顯示有孕囊者為臨床妊娠。妊娠12周前終止者為早期流產(chǎn)。

1.2.4 觀察指標(biāo)①IVF受精率(%)=2PN受精卵數(shù)/實(shí)施人工授精的卵子數(shù) ×100%；②ICSI受精率(%) =2PN受精卵數(shù)/MⅡ卵數(shù) ×100%；③多原核受精率(%)=多原核受精卵數(shù)/MⅡ卵數(shù)×100%；④卵裂率(%)=2PN卵裂數(shù)/2PN受精數(shù)×100%；⑤優(yōu)質(zhì)胚胎率(%)=優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)/正常受精且已分裂的胚胎數(shù)×100%(移植日當(dāng)天根據(jù)Peter評(píng)分系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)[6]對(duì)胚胎進(jìn)行分級(jí)，Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)胚胎為優(yōu)質(zhì)胚胎)；⑥種植率(%)=B超顯示孕囊數(shù)/移植胚胎數(shù)×100%；⑦臨床妊娠率(%)=臨床妊娠周期數(shù)/移植周期數(shù)×100%；⑧早期流產(chǎn)率(%)=早期流產(chǎn)周期數(shù)/臨床妊娠周期數(shù)×100%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 一般情況比較

染色體多態(tài)組和染色體正常組在女方年齡、體重指數(shù)、Gn 用量、注射hCG日雌激素水平、獲卵數(shù)、移植日內(nèi)膜厚度和移植胚胎數(shù)及移植囊胚周期等方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，組間基本特征無明顯不同，見表1。染色體多態(tài)組染色體核型及構(gòu)成比見表2。

表1 接受IVF/ICSI-ET治療患者染色體多態(tài)組與染色體正常組一般臨床資料比較

表2 132例男性染色體多態(tài)核型分析

2.2 IVF-ET周期兩組妊娠結(jié)局比較

2526個(gè) IVF-ET周期中，染色體多態(tài)組和染色體正常組受精率、卵裂率、優(yōu)質(zhì)胚胎率、臨床妊娠率和種植率比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 IVF-ET助孕妊娠結(jié)局比較(%)

2.3 ICSI-ET周期兩組妊娠結(jié)局比較

992個(gè)ICSI-ET助孕的染色體周期中，染色體多態(tài)組多原核受精率高于染色體正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。卵裂率、優(yōu)質(zhì)胚胎形成率、臨床妊娠率、種植率和早期流產(chǎn)率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表4。

3 討論

近年來，隨著分子細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)人類基因組的認(rèn)識(shí)日益加深，異染色質(zhì)更多的作用被發(fā)現(xiàn)。Misteli[7]發(fā)現(xiàn)異染色質(zhì)可能在某些結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)中起到重要的保護(hù)和調(diào)節(jié)作用 。Minocherhomji等[8]發(fā)現(xiàn)特殊部位的染色體多態(tài)可通過改變限制性內(nèi)切酶、組蛋白核共價(jià)鍵或si RNA，使相關(guān)基因沉默或者發(fā)生甲基化等表觀遺傳學(xué)的改變。同時(shí)，越來越多的臨床統(tǒng)計(jì)研究表明染色體多態(tài)在不育男性中的發(fā)生率高于正常人群[9-10]， 2011～2013年于本院生殖中心初次就診的男性10 567例，染色體多態(tài)的檢出率(3.42%)，高于普通人群體染色體多態(tài)性發(fā)生率(2.6%)。據(jù)此推測(cè)染色體多態(tài)可能導(dǎo)致男性生育力下降，本文擬進(jìn)一步研究其對(duì)助孕結(jié)局有無影響。

表4 ICSI-ET助孕妊娠結(jié)局比較(%)

有學(xué)者對(duì)2060例高齡或有不良孕產(chǎn)史的孕婦進(jìn)行羊水穿刺檢查，胎兒染色體多態(tài)性發(fā)生率為12.57%，高于普通人群[11]。在本研究中，研究對(duì)象包括男方精液正常及少弱精癥的夫婦，為提高檢驗(yàn)效能，比較染色體正常組和染色體多態(tài)組移植囊胚周期所占比率無差異后(12.12%，9.54%)，將移植囊胚周期和移植胚胎周期合并研究。分別對(duì)接受IVF助孕和ICSI助孕的患者進(jìn)行染色體多態(tài)組和染色體正常組一般情況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)影響ART結(jié)局的重要因素如女方年齡、體重指數(shù)、Gn 用量、移植胚胎數(shù)、移植日內(nèi)膜厚度等均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在此前提條件下分別對(duì)IVF-ET和ICSI-ET結(jié)局進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)：男方具有染色體核型多態(tài)的夫婦其卵裂率、優(yōu)質(zhì)胚胎率、種植率、臨床妊娠率、早期流產(chǎn)率等指標(biāo)與染色體正常人群相比無明顯差異。提示男方染色體多態(tài)性可能不影響體外正常受精的胚胎發(fā)育潛能和著床能力。

本研究中最常見的染色體多態(tài)是常染色體次縊痕區(qū)加長(qh+)及Y染色體變異，Yakin等[12]研究發(fā)現(xiàn)9qh+和16qh+雖然對(duì)精子密度無影響，但是精子常發(fā)生非整倍體異常和畸形，從而影響受精。而Y染色體多態(tài)中最常見的是Y染色體的長臂遠(yuǎn)端異染色質(zhì)區(qū)域長度增加，而此區(qū)域主要的組成部分是 Y 染色體特有的串聯(lián)重復(fù)序列 DYZ1。有學(xué)者認(rèn)為Y染色體長臂異染色質(zhì)的增加易造成相鄰基因的沉默及細(xì)胞分裂過程錯(cuò)誤，影響細(xì)胞分化和基因調(diào)節(jié)，導(dǎo)致精子生成障礙并影響精子的受精能力，從而影響受精率[13]。

本研究對(duì)比兩組受精情況時(shí)發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)IVF與ICSI兩種受精方式下，多態(tài)組的正常受精率均有下降趨勢(shì)，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。有報(bào)道在精液質(zhì)量正常和嚴(yán)重少精癥男性中，染色體多態(tài)攜帶者的受精率均低于非攜帶者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[8]?？紤]本研究為比較胚胎發(fā)育及著床情況，所納入研究對(duì)象為有胚胎可移植的夫婦，排除了因受精情況不好導(dǎo)致無胚胎移植而取消移植的夫婦。由此推測(cè)受精率在染色體多態(tài)和染色體正常群體之間差異可能會(huì)隨著樣本量擴(kuò)大而逐漸顯著。

本研究結(jié)果顯示，接受IVF-ET治療患者中，染色體正常組和多態(tài)組的多原核受精率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。常規(guī)受精方式下出現(xiàn)多原核受精的最常見原因是多精入卵，而精子染色體異常導(dǎo)致多原核受精的情況較少見。在接受ICSI-ET助孕治療的夫婦中，染色體多態(tài)組的多原核受精率高于正常組。與常規(guī)IVF相比，ISCI會(huì)導(dǎo)致一種新的異常受精形式，其檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)就是單個(gè)極體的出現(xiàn)。如果ICSI的操作過程沒有失誤，沒有超過1個(gè)的精子被注射入卵母細(xì)胞，那么三原核受精出現(xiàn)的第3個(gè)原核應(yīng)該來自沒有排出的第二極體[14]。理論上可以從以下2個(gè)方面解釋第二極體排出的失?。孩買CSI過程損傷了赤道板區(qū)域；②第一次減數(shù)分裂紡錘體的再定位或在顯微注射時(shí)對(duì)卵母細(xì)胞骨架的破壞導(dǎo)致第二次減數(shù)分裂紡錘體的錯(cuò)誤定位[15]。因此，對(duì)于ICSI的操作導(dǎo)致多原核受精或是染色體多態(tài)性可能對(duì)重度少弱精癥患者精子的基因構(gòu)成不利影響而導(dǎo)致多原核受精，尚需通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究。Yakin等[12]應(yīng)用熒光免疫雜交法，對(duì)染色體正常男性和染色體多態(tài)男性的精子進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)染色體多態(tài)組中非整倍體的比率高于正常男性組。

綜上所述，染色體多態(tài)性在ICSI受精過程中可能導(dǎo)致多原核受精率上升，但其對(duì)IVF/ICSI妊娠無明顯影響。由于本研究中染色體多態(tài)組的樣本量不夠充足，未將不同類型的染色體多態(tài)與染色體正常者結(jié)局分別比較，有待更大樣本量進(jìn)一步研究。

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[責(zé)任編輯：張 璐]

The Effect of Male chromosomal polymorphism on IVF/ICSI-ET outcomes

GUO Wei1, GUO Yihong2, SU Yingchun2, YANG Qingling2, XING Zhiming2,*

TheReproductiveMedicalCenter,theFirstAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052*correspondingauthor：XINGZhiming,Email:cocoxinxb@163.com

Objective: To explore the effect of male chromosome polymorphism on ART. Methods: 3518 infertile couples asked for ART treatment for the first time were recruited in this study. The patients were divided into two groups according to the karyotype: the research group, 132 couples with chromosome polymorphism from male; the control group, 3386 couples with normal karyotype. Results: There were no statistically significant difference in the cleavage rate(65.5%VS. 67.9%), high quality embryo rate(98.7%VS. 9.4%), implantation rate(35.3%VS. 34.5%), pregnancy rate(55.1%VS. 53.5%) and early miscarriage rate(9.8%VS. 8.9%) between the two groups (P>0.05 ). But there was a higher po1ypronuclear rate in research group compared with control group among the patients undergoing ICSI-ET treatment (P<0.05). Conclusion: Chromosome polymorphism from male may increase po1ypronuclear rate，but appears to have no adverse effects on the other outcomes of IVF/ICSI-ET, such as cleavage rate,implantation rate, clinical pregnancy rate and abortion rate.

chromosome polymorphism; Assisted reproductive technology; polypronuclear

2015-01-21

2015-08-07

10.3969/j.issn.1004-8189. 2015.09

*通訊作者：cocoxinxb@163.com