不动精子症的研究进展
2019-02-17朱永通褚庆军全松
朱永通,褚庆军,全松
(南方医科大学南方医院(第一临床医学院)妇产科生殖中心,广州 510515)
弱精子症是男性不育的常见表现[1],不动精子症是弱精子症中的特例。目前国内尚未对不动精子症这个定义提出共识,不动精子症在英文文献里面的概念有Absolute asthenozoospermia、Totally immotile spermatozoon、Initially immotile spermatozoon、Absolute immotile sperm等[2-4]。Absolute asthenozoospermia最早是Eliasson等[2]于1977年提出的概念,指的就是射出精液中100%都是不活动精子,发生率是1/5 000。因为精子无活力,不能游到子宫、输卵管中与卵子相遇完成受精过程,从而造成不育。
不动精子症应该是指在射出精液中存在100%不活动精子,但是还有一种情况有待商榷:当行经皮附睾穿刺时,如果穿刺取出的精子为不活动精子,不适合行卵胞浆内单精子显微注射技术(ICSI),也可考虑将其归属于不动精子症。不论是射出精液还是附睾手术取出精子,不动精子症是生殖中心男性不育患者比较棘手的一种疾病[5],但是目前相关研究较少。
一、病因
1.感染因素:不动精子症的病因,首先主要考虑生殖系统感染。目前认为男性生殖系统感染是引发男性不育的主要因素之一,主要有解脲支原体(UU)、沙眼衣原体(CT)、细菌等。UU感染后可吸附于精子细胞表面,诱导T细胞活化,通过细胞免疫杀伤精子细胞[6]。CT感染会影响精子成熟,从而导致活精数量减少[7]。脂多糖的增高是近年来男性不育研究较多的致病因素。细菌感染的精液中白细胞明显增加,脂多糖与巨噬细胞表面受体和CD14复合物相互作用,激活多种信号通路,从而导致编码炎症因子和趋化因子基因的表达,进而引起精子凋亡导致精液质量的降低[8]。
2.精子发育异常与遗传因素:精子尾部鞭毛的超微结构出现缺陷,导致精子不动,其中纤毛不动综合征是导致不动精子症的另一个病因。纤毛不动综合征,也称Kartagener’s syndrome,是一种常染色体隐性遗传疾病,以细胞的纤毛或鞭毛的超微结构缺陷为特征的一组疾病[9],主要表现为反复呼吸道感染和精液中精子不活动,可导致鼻窦炎、支气管炎、支气管扩张和男性不育[10]。
3.其他因素:导致不动精子症的其他病因还有精浆中锌和酸性磷酸酶缺乏、抗精子抗体、接触有毒物质、禁欲时间太长等[4]。
二、实验室检查
(一)病因诊断
1.UU、CT的检测:可以收集尿液、经尿道分泌物或者是留取精液标本进行检测。检测方法目前常用的是DNA检测试剂盒,采用荧光定量PCR法检测。
2.纤毛不动综合征的检测:目前检查方法主要有鼻呼出气一氧化氮水平测定、肺功能测定、胸部高分辨率 CT、高速数字视频成像、透射电镜、免疫荧光分析法和基因诊断。
3.精浆中锌和酸性磷酸酶的检测:精液标本离心,分离精浆,加屏蔽剂后于微孔板内稀释,振荡混匀,加入显色剂,室温放置5 min,上酶标仪判读结果,酶标仪490 nm波长比色。
4.抗精子抗体的检测:采用WHO推荐的方法,即新鲜精液精子表面抗体采用混合抗球蛋白反应试验或免疫珠试验。
(二)判断精子死与活
对于不动精子症的描述,既往有死精子症[11]的提法,认为死精子症可以精子不动。但是不动的精子未必是死精子。因此,如何判断精子的活力是关键的一步,需要进一步检查。
1.低渗肿胀实验:低渗肿胀实验是WHO第五版推荐的实验方法。该方法是用等比的果糖和柠檬酸钠的混合物,按10:1比例与精子混合后在37℃进行孵育。随后出现有改良低渗肿胀试验,当精子尾部出现肿胀或弯曲,则判断为活动精子[12]。
2.化学物质诱导实验:化学物质诱导实验最常用的化学物质是己酮可可碱。己酮可可碱为甲基黄嘌呤类药物,磷酸二酯酶抑制剂,通过抑制磷酸二酯酶活性,减少cAMP分解,从而提高精子内cAMP浓度,进而提高精子活力[13]。目前认为己酮可可碱对于行ICSI受精、怀孕、出生无显著影响[14]。西班牙和意大利的四个IVF中心,收集102位己酮可可碱-ICSI且已经临床妊娠的患者,随访至分娩,没有发现己酮可可碱会增加胎儿畸形率等不良反应[15]。其它部分茶碱类也有相关报道。如对于逆行射精的患者,收集尿液发现不动精子症,采用异可可碱处理后行ICSI获得妊娠[16]。罂粟碱提高精子活力的效果优于己酮可可碱[17]。
3.激光辅助实验:激光辅助实验是在精子尾部靠近尾巴尖端处用2 ms的激光射击,如果激光射击后精子尾部立即出现明显的卷尾现象则判定为存活精子[18]。相较于只用光学显微镜下的等级区分,激光辅助挑选的精子可以明显提升了睾丸切开取精-ICSI受精率,同时激光对妊娠率结果尚未见有不良反应[19],用激光选择冻融后不动但有生命的精子也成功妊娠出生[20]。
4.机械刺激实验:机械刺激实验是用ICSI吸管轻轻拨动精子尾部1/3,如果尾部灵活,则认为精子是活动的。机械刺激尾部的好处有以下几个方面:不会改变精子结构的完整性;省略多余的清理步骤,精子能够直接用于卵泡穿刺;最后一点也是最重要的是,它能够减轻大家对有毒物质影响胚胎的担忧[21]。
三、治疗
(一)病因治疗
明确知道病因者可以针对病因进行治疗。比如UU、CT等生殖系统感染可以针对病原体治疗。禁欲时间太长可以缩短禁欲时间,一般建议禁欲时间3 d[22],或者连续取精(2~4次),最后一次射出精子用来行ICSI以获得更好的存活率及受精能力[23]。
(二)ICSI直接解决生育问题
对于病因不清,或者病因清楚但是无法有效治疗者,可以选择ICSI辅助生殖。如纤毛不动综合征是以细胞的纤毛或鞭毛的超微结构缺陷为特征。Kahraman等[3,24]首次报道完全不动精子行睾丸穿刺精进行ICSI顺利妊娠并产1子,此后采用ICSI帮助不动精子症患者助育的报道已经越来越多。
1.筛查活精子:ICSI对精子的选择,可以选择射出精液来源的精子(以下简称:射出精子),也可以选择穿刺切开获得的附睾精子、睾丸精子。早期文献报道认为,不论是完全不动还是开始不动精子,都具有受精能力,睾丸精子和附睾精子无显著差异[25]。如果射出精子为完全不动精子,建议采用睾丸取精,即使睾丸不动精子也有受精能力[26]。
近年来研究发现,对于存活率5%~45%的不完全死精子症的不动精子,选择手淫射出精子和手术获得的睾丸精子行ICSI做比较,两组间卵裂率、妊娠率、种植率、活产率等临床结局比较均有统计学差异,后者优于前者,结论认为睾丸精子相较于射出精子可能更合适[27]。但Al-Malki等[28]在2017年报道的研究结论则相反,该研究收集2010~2015年间28例严重弱精子行睾丸穿刺取精行ICSI,同时收集40例严重弱精子症用射出精子行ICSI做对照,排除女方因素,比较MII、受精率、优胚率、移植率和妊娠率,结果提示在严重或完全弱精子不育男性中,睾丸精子ICSI并不比射出精子好。
不论ICSI选择用的精子是射出精子,还是手术获得的附睾精子、睾丸精子,各中心都希望用的是有活力的精子。可以根据各中心的实验室水平及配备的仪器设备自行选择适合的方法。
2.睾丸精子的使用:目前大部分生殖中心在女方取卵日,当男方射出精液内没有活动精子时一般会考虑行睾丸手术取精,但是在应用指征方面还未达成统一共识。如2016年Abhyankar等[29]报道的Meta分析,结果认为不能给出使用睾丸精子优于射出精子的建议。虽然Cui等[30]的临床研究认为睾丸精子优于射出精子,但专家的审稿建议同时也认为该试验方法尚不足以支持得出该结论。当前更多的学者认为睾丸精子较射出精子更有优势,睾丸精子的使用目前逐渐增多,尤其是对于精子DNA碎片率高、多次辅助生殖技术(ART)失败者。精液中死精子所占的比例越高,则精子DNA碎片率越高。将正常组、中度死精子组、严重死精子症不同精液用TUNEL比较DNA碎片,发现DNA碎片结果分别为(9.28±2.98)% 、(20.25±3.21)% 和(35.31±5.25)%,有显著差异,死精子症可以使精子DNA损伤增加[31]。精子DNA碎片率高的男性不育患者,经正规抗氧化治疗3个月后精液精子DNA碎片仍然两次>30%者,采用睾丸精子与射出精子行ICSI进行比较,临床试验结果发现睾丸精子的DNA碎片率为8.3%,远低于射出精子的40.7%;在临床数据妊娠率、流产率、活产率方面也有显著差别,研究认为对于精子DNA碎片率高的少精子症男性患者选择睾丸精子进行ICSI是有效的治疗不育方法[32]。2017年Esteves等[33]进行的Meta分析同样认为睾丸精子相较于射出精子DNA碎片率更低,受孕率和活产率是其2.4倍和2.6倍。
2018年Kang等[34]报道的升级版Meta分析,通过补充纳入2篇新发表的文章[30,35]后认为睾丸精子优于射出精子。Mehta等[36]选择24对一次或者多次使用射出精子进行ART失败的夫妇,改用睾丸精子进行ICSI后,有12对顺利妊娠。他们认为,射出精子中TUNEL阳性升高且ART不成功者可以考虑采用睾丸精子。同期有学者发表评论认为:对于如少精子症等精子参数差者用射出精子行ICSI结局不好;对于少弱畸精子症和或精子DNA不完整者通过睾丸穿刺或者睾丸切开取睾丸精子行ICSI结局较好。
虽然众多文献报道认为睾丸精子较射出精子更有优势,但是睾丸取精行ICSI仍然需要谨慎,即使采用穿刺取精,也有手术风险:出血、感染、疼痛、疤痕甚至雄激素不足。因此,对于非无精子症患者选择睾丸精子进行ICSI,目前建议满足下面3个条件才考虑[37]:通过可靠的方法测定精子DNA碎片升高;升高的精子DNA碎片通过治疗无效;至少用射出精行ICSI一次未成功。
四、小结
不动精子症是男性不育最糟糕的情况之一,需要引起男科医师的重视。对其病因、发病机制仍缺乏深入的研究,治疗措施等方面仍缺少统一的认识。目前的研究成果可为日后相关研究提供一定的依据与参考。