男性生育異常與染色體多態(tài)相關(guān)性分析

宋旭梅，王貴杰，隨瑞芝，王莉，詹福壽

(寧夏醫(yī)科大學總醫(yī)院醫(yī)學實驗中心，銀川 750001)

染色體多態(tài)性是指染色體在形態(tài)上發(fā)生微小變異，而人群中存在的染色體的這種微小變異多被認為是正常的，主要表現(xiàn)為13號、14號、15號、21號、22號染色體隨體增加，1號、9號、16號染色體次縊痕增加，9號間臂倒位，Y染色體異染色質(zhì)區(qū)增加或減少等。研究發(fā)現(xiàn)：染色體的多態(tài)會影響人類的生殖功能，主要表現(xiàn)為無精子癥、少弱精子癥等男性不育以及女性的習慣流產(chǎn)、胚胎停止發(fā)育等生育異常[1-2]。因此，本研究通過對來我院就診生育異常的3 102 例男性患者的染色體核型結(jié)果進行分析，探討寧夏地區(qū)男性生育異常與染色體多態(tài)的相關(guān)性，為臨床上患者的遺傳咨詢及優(yōu)生優(yōu)育提供可靠的證據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

選取2016年1月至2018年5月前來我院生殖醫(yī)學中心就診的明確診斷為男性生育異常3 102 例患者，年齡分布在18～42歲；臨床表型主要為少弱精子癥、無精子癥或精液正常而男性不育等。納入標準：(1)明確診斷為男性不育患者；(2)精液檢測至少兩次，且結(jié)果一致。排除標準：女性不孕致不育者。所有患者均簽署知情同意書。

二、研究方法

1.細胞培養(yǎng)：無菌條件下選用肝素抗凝管采集外周血2 ml，將0.5 ml接種于外周血淋巴細胞培養(yǎng)基中，上下顛倒混勻后放置于無CO2的37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)。

2.細胞收獲及顯帶：將上述細胞培養(yǎng)3 d后，加入濃度為20 μg/ml的秋水仙素60 μl，轉(zhuǎn)置37℃恒溫培養(yǎng)箱，繼續(xù)培養(yǎng)1 h，然后進行常規(guī)的細胞收獲、低滲-預(yù)固定-固定、56℃滴片、65℃烤片、吉姆薩顯帶。

3.染色體核型分析：每例患者采用德國ZEISS MetaSystems染色體自動掃描分析系統(tǒng)掃描60個分裂相，人工分析計數(shù)20個，至少分析5個核型，必要時行N/C帶加以幫助判斷。

4.精液分析：采用人工計數(shù)方法，參照《WHO人類精液檢查與處理實驗室手冊(第5版)》對患者進行常規(guī)精液檢測，根據(jù)精液結(jié)果分為正常組、無精子癥及少弱精子癥三組，比較三組間染色體多態(tài)性檢測情況。

三、統(tǒng)計學處理

應(yīng)用統(tǒng)計學軟件SPSS18.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料用率(%)表示，組間比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、患者染色體多態(tài)性的類型分布特征

在3 102 例男性生育異?；颊咧袡z出染色體多態(tài)性核型588 例，總檢出率為18.95%(588/3 102)。染色體多態(tài)性分類及檢出占比具體見表 1。

二、染色體多態(tài)患者臨床表型分布及檢出情況

男性生育異常在臨床上主要表現(xiàn)為少弱精子癥、無精子癥及精液正常而不育等。本研究在2 741例明確診斷為男性不育但精液正常的患者中共計檢出染色體多態(tài)性核型502 例；在259例無精癥男性患者中共計檢出染色體多態(tài)性核型57例；在102例男性少弱精患者中共計檢出染色體多態(tài)性核型29例。染色體多態(tài)性臨床表型分布及檢出占比具體見表2。

表1 染色體多態(tài)性分類及檢出占比[n(%)]

表2 染色體多態(tài)性臨床表型分布及檢出占比[n(%)]

三、染色體多態(tài)與精液質(zhì)量關(guān)系

無精子癥組、少弱精子癥組、精液正常組患者染色體多態(tài)檢出率分別為22.01%、28.43%、18.31%，少弱精子癥組顯著高于精液正常組、無精子癥組(P<0.05)，而無精子癥組與精液正常組比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表3)。

表3 染色體多態(tài)與男性精液質(zhì)量的關(guān)系[n(%)]

注：與少弱精子癥組比較，*P<0.05

討 論

近年來，隨著經(jīng)濟、環(huán)境及人們飲食結(jié)構(gòu)的改變，男性不育的比例呈逐年上升的趨勢。而導(dǎo)致男性生育異常的因素很多，其中遺傳因素在男性生育異常中占30%～40%[3]。研究表明：男性生育異常主要與精子生成障礙有關(guān)，Y染色體微缺失和染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目異常對男性生育的影響已得到廣泛的認可，但染色體多態(tài)性對男性生育異常尤其是少弱精或無精的影響尚存在爭議。

染色體結(jié)構(gòu)中異染色質(zhì)區(qū)的微小變異被稱為染色體多態(tài)，以往觀點認為，存在于染色體異染色質(zhì)區(qū)高度重復(fù)DNA序列，它不具有轉(zhuǎn)錄活性，因而由這些序列組成的染色體多態(tài)屬正常變異，在人群中沒有表型。目前許多研究的觀點認為，染色體異染色質(zhì)區(qū)的變異可導(dǎo)致基因在位置上發(fā)生改變，甚至干擾減數(shù)分裂等過程造成同源染色體在配對上發(fā)生困難，產(chǎn)生不平衡配子等，這些改變使精子生成障礙，從而導(dǎo)致男性生育異常[4]。

本研究在3 102例明確診斷為男性生育異?；颊咧?，染色體多態(tài)變異共檢出了588例，檢出率為18.95%(588/3 102)，這與國內(nèi)相關(guān)文獻報道染色體變異參數(shù)(2.2%～33.3%)[5]一致。588例染色體多態(tài)男性生育異?；颊咧?，Y染色體長臂異染色質(zhì)區(qū)變異(Yqh+/qh-)最多，共270例，檢出率占多態(tài)性的45.92%(270/588)。研究表明：Y染色體長臂異染色質(zhì)區(qū)上分布著與男性睪丸發(fā)育、精子形成及性別決定等有關(guān)的基因，Y染色體異染色質(zhì)中DNA的高度重復(fù)和Y染色體部分遺傳物質(zhì)的丟失可能會導(dǎo)致生精障礙及男性不育[6-8]。本文檢出大Y 60例，占多態(tài)性核型的10.20%(60/588)，檢出小Y 210例，占多態(tài)性核型的35.71%(210/588)。這與尚秋杰等[9]的相關(guān)文報道內(nèi)容相一致，可見Y染色體長臂異染色質(zhì)區(qū)變異與男性精子生成障礙之間有一定的關(guān)聯(lián)性，不能把該區(qū)域變異認為正常變異。

本研究中D/G組(包括13、14、15、21、22號染色體)共222例，檢出率占多態(tài)性的 37.76%，其中13染色體隨體區(qū)變異共43例，占7.31%(43/588)，14染色體隨體區(qū)變異共46例，占7.82%(46/588)，15染色體隨體區(qū)變異共34例，占5.78%(34/588)，21染色體隨體區(qū)變異共66例，占11.22%(66/588)，22染色體隨體區(qū)變異共33例，占5.61%(33/588)；D組與G組的多態(tài)性比例為1.24：1，這與陳競茜等[10]報道的D、G組變異比例一致。引起染色體D/G組(13、14、15、21、22號)隨體區(qū)的變異的主要原因是核糖體RNA(rRNA)的增多，核糖體RNA的增多會使染色體在隨體區(qū)，發(fā)生染色體不分離以及聯(lián)合、重排等變化。這些改變可能會引起精子生成基因缺失或斷裂，從而使精子生成減少或無精。本研究中222 例D、G組染色體隨體變異，臨床上表現(xiàn)為無精子癥患者259例檢出多態(tài)22例，檢出率為8.49%(22/259)，少弱精子癥患者83例檢出多態(tài)10例，檢出率為12.05%(10/83)。可見，D/G組染色體隨體區(qū)多態(tài)性變異與男性少精或無精等生育異常密切相關(guān)。

王桂玲等[11]研究表明，精子在質(zhì)量方面的問題與染色體次縊痕增加之間有一定的關(guān)聯(lián)性。本研究發(fā)現(xiàn)1/9/16染色體次縊痕增加共67例，占總多態(tài)性的11.39%。染色體異染色質(zhì)區(qū)重復(fù)DNA序列的增加是引起染色體次縊痕變異的主要原因，該區(qū)域的這種變化可能會對減數(shù)分裂的某個過程造成一定的影響，如同源染色體的配對困難，產(chǎn)生非平衡配子等[12]，從而導(dǎo)致不育。因此，男性染色體次縊痕增加可能導(dǎo)致男性少精或無精。9號染色體的臂間倒位不會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的增加或缺失，但如果染色體倒位的位置處恰好有精子生成基因的分布，那么這種基因的位置改變極有可能會影響精子的生成。本研究共計檢出9號染色體臂間倒位(inv9)29例，檢出率占多態(tài)性的4.93%，這與郭東花等[13]研究結(jié)果一致。已有研究報道，9號染色體次縊痕的DNA序列毗鄰松弛素(RLX)基因，若9號染色體內(nèi)部在位置上發(fā)生倒置，會下調(diào)毗鄰的RLX基因的表達，使RLX發(fā)揮的作用減弱，影響了男性精子與女性卵子結(jié)合的能力，從而使生殖發(fā)生障礙[14-15]。因此，9號染色體臂間倒位可能會引起男性生精障礙，進而引起不育。

此外，本研究根據(jù)男性生育異常的臨床表型，對明確診斷為少弱精子癥和無精子癥及精液正常的男性生育異常患者，進行染色體核型分析統(tǒng)計。結(jié)果顯示：無精子癥組、少弱精癥組染色體多態(tài)的檢出率分別為22.01%和28.43%，高于精液正常組(18.31%)，與路興軍等[16]研究結(jié)果相悖，考慮可能與地區(qū)、樣本選擇和樣本量有關(guān)。本研究無精子癥組、少弱精癥組染色體多態(tài)的發(fā)生率顯著高于張佳仕等[17]報道的多態(tài)發(fā)生率，可能與納入標準有關(guān)。本研究并未對女性生殖異常進行研究。因此在不同地區(qū)對生育異常男性患者進行染色體核型檢查具有重要的臨床意義。

綜上所述，染色體多態(tài)性與男性生育異常密切相關(guān)，臨床上對于男性生育異常，尤其是少弱精子癥和無精子癥患者要例行染色體檢查，重視染色體多態(tài)性的臨床效應(yīng)，對生育異常的男性患者病因診斷及治療具有重要臨床意義。