陳美佳 呂福通黃 霈 華 榮

廣西壯族自治區(qū)人口和計(jì)劃生育研究中心（南寧 530021）

328例生精異常的不育患者及4例國(guó)內(nèi)外首報(bào)異常核型分析*

陳美佳 呂福通**黃 霈 華 榮

廣西壯族自治區(qū)人口和計(jì)劃生育研究中心（南寧 530021）

目的對(duì)少弱精子癥、無(wú)精子癥及死精子癥的男性不育患者進(jìn)行染色體分析，探討染色體與生精異常之間的關(guān)系，及造成男性不育的機(jī)制。方法對(duì)328例少弱精子癥、無(wú)精子癥與死精子癥的男性不育患者進(jìn)行外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)，常規(guī)G顯帶，計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行核型分析，計(jì)數(shù)30個(gè)核型，觀察5個(gè)核型，異常者加倍分析。結(jié)果在328例生精異常男性不育患者中，發(fā)現(xiàn)染色體異常核型132例，異常檢出率為40.2%，其中性染色體異常75例，占異常核型的56.8%；常染色體結(jié)構(gòu)異常17例，占異常核型的12.9%；染色體多態(tài)現(xiàn)象40例，占異常核型的30.3%。經(jīng)專家鑒定，有4例異常核型為國(guó)內(nèi)外首次報(bào)道。結(jié)論 染色體異常是引起男性生精異常的重要原因之一，在進(jìn)行少弱精子癥、無(wú)精子癥或死精子癥的臨床診斷時(shí)，遺傳因素不可忽視，這為確定是否有治療價(jià)值提供重要依據(jù)。首報(bào)異常核型與臨床資料的分析，為進(jìn)一步研究男性生精異常及不育提供依據(jù)。

少精子癥; 弱精子癥; 無(wú)精子癥; 死精子癥; 染色體畸變

在提倡優(yōu)生優(yōu)育的今天，男性不育越來(lái)越受到重視，在近15%不孕不育的育齡夫婦中，因男性因素所致的不育占50%[1]。臨床上造成男性不育最重要的原因有少、弱精子、無(wú)精子或死精子癥，其原因非常復(fù)雜，染色體異常是其中的原因之一。由于目前尚無(wú)有效方法治療染色體異常導(dǎo)致的疾病，所以對(duì)生精異常的男性不育患者進(jìn)行染色體分析顯得尤為重要，本文對(duì)328例少弱精子癥、無(wú)精子癥以及死精子癥的男性不育患者進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)水平分析，其中4例為首報(bào)的人類異常核型，現(xiàn)報(bào)告如下。

材料和方法

一、研究對(duì)象

選擇到我生殖中心門診就診的328例男性不育患者，年齡24～46歲，納入標(biāo)準(zhǔn)為：結(jié)婚同居一年以上未采取任何避孕措施，由于男方的原因未能生育后代。在采集精液前禁欲3～7d，經(jīng)精液常規(guī)檢查2次以上，確診為少弱精子癥（精子密度＜15×106/mL，總活力＜40%或前向運(yùn)動(dòng)精子＜32%）、無(wú)精子癥（未見(jiàn)精子）、死精子癥（全為死精子）。

二、研究方法

抽取2mL外周血進(jìn)行外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)，常規(guī)方法制備染色體標(biāo)本，G顯帶后結(jié)合上海北昂醫(yī)療技術(shù)有限公司的醫(yī)學(xué)圖像軟件（BEION V 4.20）分析染色體核型，計(jì)數(shù)中期分裂相30個(gè)，分析核型5個(gè)，異常核型者加倍計(jì)數(shù)與分析。對(duì)核型異常者，按《人類細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制（ISCN）（1995）》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行描述。

結(jié) 果

通過(guò)對(duì)328例少弱精子癥、無(wú)精子癥或死精子癥的男性不育患者外周血染色體檢查，發(fā)現(xiàn)異常核型132例，異常檢出率40.2%。其中性染色體結(jié)構(gòu)異常45例，占34.1%；性染色體數(shù)目異常30例，占22.7%；常染色體結(jié)構(gòu)異常17例，占12.9%；染色體多態(tài)變異40例，占30.3%，見(jiàn)表1。

表1 生精異常患者染色體異常核型分布

經(jīng)中國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鑒定與核實(shí)，有4例平衡易位的核型為國(guó)內(nèi)外首次報(bào)道，目前已被收錄入《中國(guó)人類染色體異常核型數(shù)據(jù)庫(kù)》（圖1）。這4例患者平均年齡35.25歲，發(fā)生易位的染色體核型涉及1、3、6、7、12、18、21號(hào)染色體。臨床表現(xiàn)顯示智力與表型正常，自述無(wú)放射線或有毒理化因素接觸史等，見(jiàn)表2。

圖1 4例首報(bào)異常染色體核型圖示

表2 4例首報(bào)異常染色體核型及相關(guān)資料

討 論

染色體是基因的載體，精子的發(fā)生受有序表達(dá)基因的調(diào)控，染色體異常及其相關(guān)基因的缺失可以不同程度地影響精子的發(fā)生，并影響男性的生育能力。在男性不育患者中染色體異常發(fā)生率大約為正常人的5倍，因遺傳學(xué)異常所致的占2%～33.3%[2]，尤其在嚴(yán)重的少弱精子癥和無(wú)精子癥患者中發(fā)生率更高。我中心異常檢出率為40.2%，高于文獻(xiàn)報(bào)道，這可能與本文主要選擇少弱精子癥、無(wú)精子癥和死精子癥等生精異常的不育患者為檢查對(duì)象有關(guān)。

本文檢出的染色體異常核型中，性染色體結(jié)構(gòu)異常比率最高，即Y染色體變異，臨床上主要表現(xiàn)為少弱精子癥。Blanco等[3]認(rèn)為Y 染色體長(zhǎng)臂DNA 序列的重復(fù)復(fù)制或缺失會(huì)造成有絲分裂發(fā)生錯(cuò)誤或影響基因調(diào)節(jié)及細(xì)胞分化過(guò)程，造成精子生成障礙，導(dǎo)致患者少弱精子或無(wú)精子。性染色體數(shù)目異常比例最多的為克氏綜合征（核型為47, XXY），臨床表現(xiàn)為男性第二性征發(fā)育不明顯，兩側(cè)睪丸小而硬，無(wú)生精能力等。這是因?yàn)槎嘤嗟腦 染色體的劑量效應(yīng)影響睪丸生精小管上皮的發(fā)育，表現(xiàn)為生精細(xì)胞缺失，生精小管上皮細(xì)胞玻璃樣變或纖維化，不能生成精子[4]，因藥物治療基本無(wú)效，我們建議患者放棄睪丸活檢及治療，避免不必要的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。47, XYY患者的男性第二性征及外生殖器發(fā)育基本正常，但生精障礙程度不一，有文獻(xiàn)報(bào)道47, XYY核型可能對(duì)生精過(guò)程有阻礙作用[5]。

不僅性染色體Y上存在生精調(diào)節(jié)基因，如DAZ基因，在常染色體上也存在與DAZ基因同源的DAZL基因（3p24）與BOULE 基因（2q33）[6]，它們對(duì)生殖細(xì)胞的發(fā)育起直接調(diào)節(jié)作用?？梢?jiàn)常染色體的畸變也可能引起生精障礙。常染色體結(jié)構(gòu)異常的羅伯遜易位攜帶者主要表現(xiàn)為少弱精子癥。有學(xué)者通過(guò)電鏡觀察發(fā)現(xiàn)羅伯遜易位攜帶者的精子呈球形、核大、去固縮及頂體缺乏等不成熟特征[7]，表明這種易位影響了生殖細(xì)胞的減數(shù)分裂，導(dǎo)致生精障礙。本文檢出的染色體多態(tài)變異包括次縊痕的增加與D、G 組隨體增加以及倒位現(xiàn)象，患者精子質(zhì)量異常程度不一。張璘等[8]研究發(fā)現(xiàn)D、G 組隨體增加的患者臨床表現(xiàn)有精子質(zhì)量異?，F(xiàn)象。有文獻(xiàn)報(bào)道9號(hào)染色體臂間倒位可能對(duì)第一次減數(shù)分裂時(shí)二價(jià)體的形成有阻礙作用，從而影響精子發(fā)生[9]。韓維田等發(fā)現(xiàn)1例核型為inv（7）（q11; q22）表型正常伴小睪丸的無(wú)精子患者[10]，而本文發(fā)現(xiàn)的7號(hào)染色體倒位患者為少弱精子癥。7號(hào)染色體倒位與生精異常關(guān)系的報(bào)道較少見(jiàn)，有待于積累此方面的資料，進(jìn)一步探討。

本文發(fā)現(xiàn)的4例國(guó)內(nèi)外首報(bào)異常核型均為常染色體平衡易位（表2）。患者的外觀及智力均正常，這可能是因?yàn)榇蠖鄶?shù)染色體斷裂點(diǎn)位于DNA 非轉(zhuǎn)錄區(qū)，染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變但功能基因仍能正常行使功能，故表型正常。但這4例異常核型患者生精障礙程度不一，2號(hào)與3號(hào)尤為嚴(yán)重，精液檢查為低倍鏡下可見(jiàn)0～1條不動(dòng)精子與0～1條活動(dòng)精子。這可能是因?yàn)榫拥男纬墒鞘芑蛘{(diào)控的，據(jù)估計(jì)，常染色體上約有2000個(gè)調(diào)節(jié)精子生成相關(guān)的基因[11]，它們參與體內(nèi)精子發(fā)生過(guò)程及體內(nèi)其他細(xì)胞新陳代謝的調(diào)節(jié)，當(dāng)常染色體之間發(fā)生平衡易位破壞了該基因區(qū)域結(jié)構(gòu)的完整性，使調(diào)節(jié)精子生成的基因不能正常發(fā)揮作用，造成患者少、弱精子現(xiàn)象。也有人報(bào)道在生殖細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，常染色體間的平衡易位可導(dǎo)致減數(shù)分裂阻斷或部分阻斷，表現(xiàn)為初級(jí)精母細(xì)胞第一次減數(shù)分裂時(shí)同源染色體互換率降低及中變期不對(duì)稱的單價(jià)體、雙價(jià)體和多價(jià)體增多，使精子生成阻滯在精母細(xì)胞水平而不能繼續(xù)分化成精子，從而影響生精功能[12]。

為進(jìn)一步研究4例首報(bào)核型與生精異常及男性不育的關(guān)系，本文對(duì)家系成員的臨床資料及其染色體進(jìn)行分析。1號(hào)平衡易位發(fā)生在染色體3p13與12q24之間，對(duì)患者的生精功能有一定的影響，臨床表現(xiàn)為少、弱精子，Bianco等[13]報(bào)道易位核型涉及染色體12q24.3的男性患者，原發(fā)性不育，有嚴(yán)重的少精子現(xiàn)象，推測(cè)在染色體12q24的斷裂點(diǎn)周圍存在精子發(fā)生相關(guān)基因。通過(guò)對(duì)1號(hào)家系成員的染色體分析，發(fā)現(xiàn)先征者的母親染色體正常，父親、大姐與小妹的染色體均在3p13與12q24之間發(fā)生平衡易位，可見(jiàn)該易位核型是穩(wěn)定遺傳的。先證者的父親、大姐和小妹均順利生育后代，先征者的妻子也有3次孕史，國(guó)外有報(bào)道涉及3p13平衡易位的男性患者，其妻子有3次孕史[14]，由此推測(cè)染色體3p13與12q24之間的易位對(duì)生育影響不大。此外，本文患者表型正常，但有學(xué)者報(bào)道12q24區(qū)域與生長(zhǎng)發(fā)育遲緩相關(guān)，還有可能導(dǎo)致面部、骨骼和臟器發(fā)育異常[15-19]。2號(hào)的易位核型也是穩(wěn)定遺傳的，該平衡易位發(fā)生在染色體18p11.3與21q21之間，患者的生精功能受較大的影響，表現(xiàn)為嚴(yán)重的少弱精子癥。Perrin等[20]報(bào)道易位核型涉及染色體18p11.3的一男性患者有嚴(yán)重的少、弱精子現(xiàn)象，推測(cè)在染色體18p11.3區(qū)域可能存在精子發(fā)生相關(guān)基因。先征者原發(fā)性不育，后通過(guò)ICSI手術(shù)助孕，成功單胎，但懷孕10周左右時(shí)胚胎停育，這可能是相互易位攜帶者的染色體在減數(shù)分裂中產(chǎn)生不平衡配子所致。3號(hào)父親的染色體為22三體的嵌合體，母親的染色體正常，先征者染色體3p10與6q10之間發(fā)生平衡易位，說(shuō)明該易位核型是新突變的，這種新突變比穩(wěn)定遺傳的影響和危害更大，患者精液質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響，導(dǎo)致原發(fā)性不育。在遺傳指導(dǎo)時(shí)，我們建議患者行PGD術(shù)助孕或ICSI手術(shù)至16周時(shí)，通過(guò)羊水穿刺檢查胎兒染色體核型，或供精人工授精。值得關(guān)注的是，先證者大哥幼時(shí)夭折的病因家屬解釋不清，不排除染色體異常的可能，本文認(rèn)為這一新突變值得關(guān)注，有待進(jìn)一步追蹤。4號(hào)家系未能配合進(jìn)行染色體的檢查，從先證者孕產(chǎn)史推測(cè)1p34與7p15之間的平衡易位是影響其精液質(zhì)量的重要原因。先證者在我中心經(jīng)IVF手術(shù)助孕3次，末次成功懷孕，但胎兒畸形。Hayashi等[21]報(bào)道涉及染色體1p34.2的易位可能導(dǎo)致輕微的智力發(fā)育遲緩與顱畸形。此外，有研究顯示7p15斷裂區(qū)域包含有融合基因MSI2/HOXA9的部分序列[22]，還可能存在與科恩綜合征相關(guān)的基因[23]。

可見(jiàn)，染色體異常是導(dǎo)致男性生精異常的重要遺傳因素，對(duì)生精異常，尤其是嚴(yán)重少、弱精子或無(wú)精子的男性不育患者進(jìn)行染色體檢查，有助于病因的診斷，減少不必要的檢查和治療費(fèi)用。對(duì)異常核型者家系的染色體分析，可追溯易位染色體的來(lái)源并及時(shí)檢出家系中異常攜帶者，減少缺陷兒的出生。

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（2013-11-11收稿）

Karyotype analysis of 328 cases with dysspermia and a report of 4 cases with rare abnormal chromosome karyotype*

Chen Meijia, Lv Futong**, Huang Pei, Hua Rong Population and Family Planning Research Center of Guangxi Autonomous Region, Nanning 530021, China

Lv Futong, E-mail: lvfutong@live.cn

ObjectiveTo investigate the relationship between chromosome karyotype and male infertility of oligoasthenospermia, azoospermia, necrozoospermia, and explore the cause of male infertility.MethodsLymphocytes in peripheral blood from 328 male infertility with oligoasthenospermia, azoospermia or necrozoospermia were collected and cultured routinely and their chromosomes were stained by G banding.the karyotypes were analyzed by computer software.ResultsIn the 328 cases of male infertility with dysspermia, 132 patients of them (40.2%) had abnormal karyotypeincluding 75sex chromosomal abnormality(56.8%), 17 autosomal structure abnormalities(12.9%), and 40 chromosomal polymorphism(30.3%). 4 rare karyotypes were f rst reported.ConclusionChromosome abnormality was one of the important factors for male with dysspermia, so it is very essential to perform the genetic analysis for clinical diagnosis of oligoasthenospermia, azoospermia and necrozoospermia, as well as determining treatment methods. First reported karyotypes and clinical data provide the basis for better understanding dysspermia and male infertility.

oligospermia; asthenozoospermia; azoospermia; necrospermia; dysspermia; chromosome aberrations

10.3969/j.issn.1008-0848.2014.05.006

R 698.2; R 596.1

資助: 廣西不孕不育患者異常核型家系的研究（桂人口計(jì)生研1304）
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, E-mail: lvfutong@live.cn