張小悅,蔡華戈,曾繁飛,楊偉忠
(惠州市第三人民醫(yī)院泌尿外科, 廣東 惠州 516000)
不孕不育癥在臨床上較為常見,會對人類的身心健康構成較大的危害。WHO相關調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,目前全球范圍內(nèi)育齡夫婦中,不孕不育癥夫婦占到了其中的1/5,并且男、女因素約各占50%[1]。在不育癥中,男性因素較為復雜,其誘發(fā)因素諸多,常見的如遺傳、環(huán)境、感染、免疫等。近年來,隨著生態(tài)環(huán)境污染的加重,人們生活方式的改變,男性精液質(zhì)量不斷下降,男性不育患者數(shù)量逐漸增加,極大地降低了人類的生育水平。相較于無精癥、少精癥引發(fā)的男性不育,弱精子癥引起男性不育更為常見,占比最大[2]。 LYZL6(lysozyme-like 6)基因屬于溶菌酶類似蛋白(Lysozyme-like proteins,LYZLs)中的一種,既往動物實驗提示其在精子發(fā)生的過程中發(fā)揮重要作用,其可能與精子活力相關。因此,通過對LYZL6基因在正常男性及弱精子癥患者精液精子的表達差異研究,可揭示LYZL6基因與精子活力的關系,可為弱精子癥的診治提供新的思路。為此,本研究納入我院收治的36例弱精子癥患者和15例精液健康男性進行分析,現(xiàn)報道如下。
RNA提取試劑盒All Prep DNA/RNA Mini Extraction kit(80204)購自 Qiagen。反轉錄試劑盒 Prime Script RT reagent Kit和熒光定量試劑盒SYBR Premix Ex TaqTM II 均購自 Takara。LYZL6一抗(PA5-44117) 購自Thermo Fisher,內(nèi)參GAPDH一抗 (AF0006)購自碧云天,HRP-羊抗兔IgG 二抗(31460)購自Thermo Fisher。
選取我院2019-06~2020-06男科門診診治的患者進行研究。收集精液,精液采用全自動計算機輔助精液分析系統(tǒng)(CASA)對精液進行常規(guī)分析。弱精子組納入標準:(1)精液常規(guī)精液中的前向運動精子總數(shù)(PR)<32%,反復檢測3次并確診;(2)年齡≥22周歲,已婚;(3)精神和認知正常,可完成基本的交流和溝通;(4)臨床資料完善、齊全。排除標準:(1)感染所致弱精子癥者;(2)合并心肝腎等器官功能障礙者;(3)合并精索靜脈曲張曲張等;(4)其它傳染性疾病者。另納入同期接受檢查健康的正常生育男性精液樣本作為研究對象,視為對照組,所納入者均已婚已育。精液標本收集前均充分告知患者并取得患者的知情同意,并得到惠州市第三人民醫(yī)院倫理委員會的批準。
采用文獻報道[3]的1層法梯度離心法分離精子,并顯微鏡下確認純化效果,分離純化后的精子經(jīng)PBS溶液洗滌2次后離心,儲存于-80 ℃冰箱。
采用熒光定量PCR法檢測LYZL6 mRNA表達:(1)采用 All Prep DNA/RNA Mini Extraction kit (80204,Qiagen,USA)提取精子總RNA,用20μL無RNase dd H2O溶解。(2)采用Nano Drop TM Spectrophotometers RNA濃度測定儀(Thermo Scientific,USA),檢測總RNA濃度、A260/A280及A230/260比率。(3)每例1μg RNA模板,應用Takara逆轉錄試劑盒(Prime Script RT reagent Kit)進行逆轉錄反應,反應體系為20μL。(4)用Takara SYBR Premix Ex TaqTM 羅氏480熒光定量PCR行qPCR,LYZL6 引物如表1。擴增條件:94℃5min; 94℃30s;65℃45s;72℃30s,30循環(huán)。采用2-△△Ct相對定量來檢測LYZL6 mRNA在正常精液精子和弱精子癥精液精子的表達差異。
表1 基因 RT-PCR 引物序列信息
采用Western blot檢測LYZL6蛋白表達:(1)精液標本加入適量蛋白裂解液,用超聲細胞破碎儀進行超聲裂解,樣品置冰上3~5min,12000rpm離心20min,取上清置于管中,-80℃保存。(2)考馬斯亮藍法測定蛋白含量。(3)樣品在10%SDS聚丙烯酰胺凝膠上電泳,濃縮膠電壓80V,分離膠電壓120V。(4)使用電轉移儀將樣品轉至 PVDF 膜上(400mA電流冰上電轉移2h)。(5)將膜移至封閉液中封閉1h,TBST漂洗3次。(6)加入一抗,室溫下作用1h,TBST漂洗3次。(7)加入二抗,室溫下作用1h,TBST 漂洗3次。(8)辣根過氧化物酶-ECL 法顯影。(9)凝膠圖像系統(tǒng)分析目標條帶的灰度值,以分子Marker確定目標條帶分子量。
按以上納入及排除標準,收集36例弱精子癥患者精液標本及15例正常對照組精液標本,收集并分析兩組間精液樣本參數(shù),發(fā)現(xiàn)兩組樣本在年齡、精液體積、精子濃度上沒有統(tǒng)計學差異(P>0.05),但正常組中前向運動精子率、精子總活力、形態(tài)正常精子率均高于弱精子癥組,具有統(tǒng)計學差異(P<0.01),見表2。
表2 兩組精液分析的主要參數(shù)比較
經(jīng)熒光定量PCR檢測LYZL6 mRNA在精液中表達,發(fā)現(xiàn)LYZL6 mRNA在弱精子癥患者和正常生育男性精液精子中均未見明顯表達。
為進一步檢測LYZL6蛋白在弱精子癥患者及正常對照組的表達情況,采用Western blot技術檢測了15例正常精子樣本和35例弱精子癥樣本中LYZL6蛋白的表達水平。運用Image Lab圖像分析軟件進行灰度值分析,計算LYZL6蛋白的相對表達量,弱精子癥組LYZL6蛋白表達與正常對照組相比,顯著降低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見圖1。
圖1 LYZL6蛋白在正常對照組和弱精子癥患者精子中的表達
男性弱精子癥是男性不育常見原因,根據(jù)《WHO人類精液及精子-宮頸黏液相互作用實驗室建議手冊》,將前向運動精子百分率低于32%,診斷為弱精子癥[4]。精子的頂體、尾部軸絲和纖維鞘的結構異常,都可能導致精子運動能力下降,進而導致弱精子癥。精子的發(fā)生包括了精原細胞的自我更新、精母細胞的減數(shù)分裂和精子細胞的變態(tài)過程,在這些過程中存在著復雜的基因表達與調(diào)控,任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導致男性不育。目前對弱精子癥的病因及發(fā)病機制不明。
研究發(fā)現(xiàn),DNAH1、CRISP2、Ropporin等[5~7]基因與弱精子癥的發(fā)生相關。 LYZL6基因屬于溶菌酶類似蛋白中的一種。目前研究發(fā)現(xiàn)溶菌酶蛋白如(LYZL2、LYZL4、SPACA3)表達于雄性動物(如小鼠或人)的生殖系統(tǒng),定位于精子上,參與受精過程。LYZL6蛋白為屬于典型的C型溶菌酶, 是一種分泌蛋白,LYZL6蛋白表達于精子頂體后和后段及中段。在前期的動物實驗中我們發(fā)現(xiàn),Lyzl6基因在小鼠21d齡及之前的睪丸中沒有表達,28d睪丸中開始持續(xù)高表達,Lyzl6 mRNA在14種小鼠組織中呈現(xiàn)睪丸顯著高表達[8]。采用Western Blot法檢測LYZL6 的表達情況進行了分析,在睪丸和附睪中檢測到了LYZL6蛋白的分布,類似其他類溶菌酶蛋白在男性生殖系統(tǒng)中的特異性分布。既往研究發(fā)現(xiàn)LYZL6可能在受精過程中發(fā)揮重要作用,LYZL6基因表達可能與精子活力相關[9]。本研究收集男性精液標本,采用計算機輔助精液分析儀,根據(jù) WHO 標準,篩選出正常精液標本及弱精子癥標本。采用 Percoll 不連續(xù)梯度法分離精子,分離后的精子進行熒光定量PCR法、Western blot法等檢測,通過對比分析弱精子癥患者和正常生育男性精液中,LYZL6 mRNA表達和LYZL6蛋白發(fā)現(xiàn),LYZL6 mRNA在弱精子癥患者和正常生育男性精液精子中均未見明顯表達,提示精子為分化成熟細胞,LYZL6 mRNA在精
子分化成熟后可能停止表達,精子中的LYZL6蛋白可能是由生精過程中精母細胞產(chǎn)生分泌后附著于精子。通過Western blot法比較LYZL6蛋白在弱精子癥患者和正常組精子的表達發(fā)現(xiàn)弱精子癥LYZL6蛋白表達均明顯低于正常組(P<0.05),提示了在弱精子癥患者中,的確存在LYZL6蛋白 表達異常的現(xiàn)象。根據(jù)本實驗結果,可以初步得出結論:LYZL6表達的異常,參與了弱精子癥的形成過程,對男性不育產(chǎn)生了較大的影響。但由于臨床關于相關方面的報道較少,再加上選取的樣本數(shù)量不足,可能會對本研究的結果產(chǎn)生影響,因此需在日后進一步深入研究。
綜上所述,LYZL6在弱精子癥患者精液精子中存在低表達的現(xiàn)象,提示LYZL6蛋白可能其在弱精子癥中扮演著非常重要的角色, LYZL6蛋白低表達可能是造成男性不育的因素之一,為揭示弱精子癥的病因及其臨床診療提供新思路。