利用染色體相對(duì)長(zhǎng)度分析小Y染色體與少弱精的關(guān)系

汪偉偉，李 鑫，檀旭東，張晨晰，張立文，田亞平

解放軍總醫(yī)院，北京 100853 1轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室；2臨床檢驗(yàn)科

Y染色體是決定男性性別以及生成正常精子的重要因素，染色體結(jié)構(gòu)或基因的改變均會(huì)引起無(wú)精癥或少精癥[1]。而在染色體核型分析檢測(cè)中，Y染色體的大小在每個(gè)個(gè)體間并不相同，臨床上常將Y染色體與21號(hào)染色體和18號(hào)染色體的大小作比較，當(dāng)Y染色體≤21號(hào)染色體時(shí)定義為小Y染色體，Y染色體≥18號(hào)染色體定義為大Y染色體，本文只討論小Y染色體。有研究顯示小Y染色體與精液不良密切相關(guān)[2-21]。但也有研究認(rèn)為小Y染色體與男性不良精液并無(wú)關(guān)系[22-26]。陳亮等[27]認(rèn)為一些報(bào)道中缺乏正常人群檢出率的比較，盡管發(fā)現(xiàn)小Y染色體可能與精子生成異常相關(guān)，但數(shù)據(jù)可信度較低[28]。之前研究中定義小Y染色體時(shí)僅根據(jù)形態(tài)學(xué)大小加以區(qū)分，很難準(zhǔn)確判斷Y染色體的實(shí)際大小，本文采用染色體的相對(duì)長(zhǎng)度，用可以比較的數(shù)值篩選出小Y染色體，并分析了小Y染色體與不良精液的關(guān)系。

對(duì)象和方法

1 對(duì)象 2016年12月- 2017年12月于我院行Y染色體微缺失檢測(cè)和染色體核型分析的患者，選取核型正常且Y染色體微缺失陰性206例，按第5版WHO精液常規(guī)分析標(biāo)準(zhǔn)，其中非梗阻性精液異?；颊?42例(精子活力a+b＜50%)，正常組64例。

2 定義小Y染色體 常規(guī)操作取每例患者外周血2 ml無(wú)菌接種于含PHA的培養(yǎng)基，37℃孵箱中培養(yǎng)72 h，經(jīng)秋水仙素處理、低滲、固定制備染色體標(biāo)本，滴片后采用胰酶消化和吉姆薩染色顯帶。利用北昂LABB M9160自動(dòng)掃片分析系統(tǒng)采圖分析30個(gè)核型，利用染色體分析軟件測(cè)量其中5個(gè)核型的Y染色體與21號(hào)染色體相對(duì)長(zhǎng)度，求平均值。將Y染色體的平均相對(duì)長(zhǎng)度≤21號(hào)染色體定義為小Y染色體(圖1)。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)采用SPSS24.0軟件處理，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 兩組小Y染色體比例比較 精液異常組中小Y染色體患者20例，占14.1%；對(duì)照組中小Y染色體患者7例，占11.0%。精液異常組中小Y染色體患者略高于對(duì)照組，但兩組間比例的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

表1 精液異常組與對(duì)照組中小Y染色體的例數(shù)Tab. 1 Number of cases with small Y chromosome in abnormal semen group and control group (n, %)

2 染色體相對(duì)長(zhǎng)度的差值(Y-21)與精液活力的關(guān)系 將Y染色體相對(duì)長(zhǎng)度減去21號(hào)染色體相對(duì)長(zhǎng)度的數(shù)值作為縱軸，精子活力(a級(jí)+b級(jí))作為橫軸，通過數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布未發(fā)現(xiàn)Y染色體與21號(hào)染色體相對(duì)長(zhǎng)度的差值與精子活力呈線性關(guān)系(圖2)。

討 論

世界衛(wèi)生組織的資料顯示，全世界不育夫婦占所有已婚夫婦的15%，不育原因中男性因素占20% ～ 30%，因此男方因素越來(lái)越受到重視[29-30]。由于男性Y染色體個(gè)體差異很大，因此引起了很多學(xué)者的關(guān)注。人們發(fā)現(xiàn)小Y染色體與無(wú)精癥弱精癥似乎有一定的關(guān)系，更有學(xué)者發(fā)現(xiàn)Y染色體偏小的兒童存在性器官異常、發(fā)育遲緩甚至自閉癥等臨床表現(xiàn)[31]。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，Y染色體多態(tài)性主要是由于其長(zhǎng)臂遠(yuǎn)端異染色質(zhì)部分的長(zhǎng)度差異造成的[32]，Y染色質(zhì)排列過于緊密可能影響其基因功能的發(fā)揮[33]。

圖1 小Y染色體與正常Y染色體核型圖 A：小Y染色體； B：正常Y染色體Fig. 1 Karyotype of short Y chromosome and normal Y chromosome A: small Y chromosome; B: normal Y chromosome

圖2 精子活力與染色體相對(duì)長(zhǎng)度差值(Y-21)的關(guān)系(圖中黑色縱線左側(cè)為精子活力異常，右側(cè)為精子活力正常)Fig. 2 Relationship between sperm motility and the difference of relative length between chromosome Y and chromosome 21 (The left side of the black longitudinal line is abnormal sperm motility, and the right side is normal sperm motility)

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Y染色體上存在著與精子發(fā)生相關(guān)的基因AZF，并且存在AZFa、AZFb和AZFc三個(gè)區(qū)域[34]。闕婷等[35]的研究發(fā)現(xiàn)，小Y染色體是由于Y染色體上高度重復(fù)的DNA或AZF區(qū)域直接缺失或功能受損所致。有學(xué)者認(rèn)為小Y染色體會(huì)使Y染色體中協(xié)調(diào)睪丸發(fā)育成熟的一系列基因片段丟失[36]。還有學(xué)者通過染色質(zhì)結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)小Y染色體組的男性精子DNA碎片率和畸形率明顯高于正常對(duì)照組[37]。而李侃等[38]則發(fā)現(xiàn)小Y染色體的AZF區(qū)域并無(wú)缺失，表明小Y染色體缺失的部分是高度重復(fù)的DNA部分，并且這部分基因的重復(fù)或缺失干擾了相鄰的常染色質(zhì)區(qū)。還有學(xué)者提出染色體的多態(tài)性主要表現(xiàn)為異染色質(zhì)的變異，它參與了姐妹染色體單體的結(jié)合和染色體的分離，位于異染色質(zhì)附近的常染色質(zhì)受其影響，會(huì)產(chǎn)生花斑效應(yīng)[39-40]。

一些學(xué)者研究了小Y染色體與人工輔助生殖成功率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)小Y染色體并不影響IVF-ET患者的治療結(jié)局[41-43]。葉爾登切切克等[44]統(tǒng)計(jì)的233例男性不育患者中，小Y染色體只有11例，其中存在Y染色體微缺失的僅有1例。這提示了小Y染色體與臨床不良孕產(chǎn)史并無(wú)關(guān)系，與精液異常的關(guān)系也有待進(jìn)一步研究。之前的報(bào)道在對(duì)小Y染色體進(jìn)行辨別時(shí)僅根據(jù)染色體的形態(tài)大小加以區(qū)分，且欠缺統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析，因此結(jié)果有待商榷。本研究選取的病例Y染色體微缺失均為陰性，排除了Y染色體存在長(zhǎng)臂部分缺失的可能性；通過染色體相對(duì)長(zhǎng)度篩選出小Y患者，較形態(tài)學(xué)觀察更準(zhǔn)確。比較精子活力正常組和異常組中小Y染色體患者的比例，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明精液異常與小Y染色體沒有關(guān)系。

小Y染色體與Y染色體長(zhǎng)臂部分缺失有時(shí)難以區(qū)分[45]，可能導(dǎo)致了研究結(jié)果的不一致。Y染色體微缺失有較高的遺傳性[46]，因此無(wú)論Y染色體的形態(tài)如何，建議對(duì)男性患者進(jìn)行染色體核型分析的同時(shí)做Y染色體微缺失檢測(cè)，進(jìn)一步查明精液異常的原因，減少遺傳缺陷的發(fā)生。