劉居理,陳勝輝,楊韋華,韓靜,熊雪飛,章夢穎(南昌市生殖醫(yī)院,江西 南昌 330004)
近年來,不孕不育的發(fā)病率不斷攀升,給家庭及社會帶來了極大負(fù)擔(dān)。據(jù)WHO統(tǒng)計,不孕不育將成為僅次于腫瘤和心腦血管疾病的第三大疾?。?]。雖然不孕不育病因復(fù)雜,但遺傳因素是一個不容忽視的要素。隨著人類對自身基因的不斷了解以及基因測序技術(shù)在臨床上的普遍應(yīng)用,越來越多與生育相關(guān)的遺傳因素被闡明,遺傳因素在不孕不育中的作用也越來越受到生殖醫(yī)學(xué)工作者的重視[2]。
遺傳因素主要包括單基因病、多基因病及染色體病。染色體病是指由于染色體數(shù)目的異?;蚪Y(jié)構(gòu)的改變所引起的遺傳性疾?。?]。雖然單病種染色體病的發(fā)病率不高,但由于病種很多,因此綜合發(fā)病率高,危害大。已有研究表明,染色體病是造成不孕不育的一個非常重要的因素。染色體病不僅可導(dǎo)致人類生殖功能受損而無法懷孕,而且會引起流產(chǎn)、死胎及出生缺陷的發(fā)生[4]。如果能在孕前對染色體因素進行篩查,如存在無法生育的情況,則可借助供精或贈卵進行生育而避免無謂的治療;如存在生育困難或生育缺陷患兒的風(fēng)險,則可通過輔助生殖技術(shù)助孕并借助胚胎種植前診斷技術(shù)或產(chǎn)前診斷技術(shù)加以避免[5]。由于產(chǎn)前診斷需進行有創(chuàng)操作,可能對孕婦及胎兒造成損傷,而利用胚胎種植前診斷技術(shù),則可減輕或避免。因此,對于染色體異常的不孕不育夫婦,最佳的治療手段就是通過輔助生殖技術(shù)助孕,利用種植前基因診斷技術(shù)對胚胎進行甄別,擇優(yōu)移植。
目前,對于正常人群中染色體類型及分布情況的研究較為常見,但對于輔助生殖技術(shù)中不孕不育患者的染色體相關(guān)調(diào)查研究并不多。為進一步了解輔助生殖技術(shù)中不孕不育患者染色體核型異常率、異常類型及分布情況,探討染色體核型異常與不孕不育的關(guān)系,為優(yōu)生及輔助生殖技術(shù)中治療方案的合理選擇提供指導(dǎo),本文對來我院行輔助生殖技術(shù)助孕的不孕不育患者進行了外周血染色體核型分析。報道如下。
1.1 研究對象 選取2016年5月至2021年4月我院生殖中心收治的8 993例擬行輔助生殖技術(shù)助孕的不育不孕患者,其中男性4 108例、女性4 885例。
1.2 研究方法
1.2.1 血液標(biāo)本采集 利用真空采血法,抽取受檢者靜脈血2 ml于肝素抗凝管。
1.2.2 細胞接種 將0.4 ml血液接種于5 ml淋巴細胞培養(yǎng)基(廣州達暉生物技術(shù)有限公司生產(chǎn))中。
1.2.3 細胞培養(yǎng) 將培養(yǎng)瓶置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中68~72 h。在終止培養(yǎng)前2 h加入20μl濃度為20μg/ml的秋水仙素。
1.2.4 細胞收獲 將培養(yǎng)液用吸管吸至15 ml尖底離心管中,1 500 rpm離心10 min,棄上清,留沉淀。
1.2.5 低滲處理 在上述沉淀中加入預(yù)溫至37℃的0.075 mol/L KCl溶液8 ml,混勻后放入于37℃水浴25 min。
1.2.6 預(yù)固定 將現(xiàn)配的甲醇、冰醋酸(3:1)固定液1 ml加入離心管,混勻后室溫放置5 min,1 500 rpm離心10 min,棄上清,留沉淀。
1.2.7 固定 將固定液8 ml加入離心管,混勻后室溫放置5 min,1 500 rpm離心10 min,棄上清,留沉淀。再次重復(fù)此步驟1次。
1.2.8 滴片 用適量固定液將沉淀重懸后在冰片上滴片,并放入65℃烤箱過夜。
1.2.9 顯帶與染色 采用0.25%胰酶進行消化,利用Giemsa溶液進行染色。
1.2.10 核型分析 在顯微鏡下計數(shù)30個中期分裂相,分析5個細胞核型,染色體異常者計數(shù)加倍。核型結(jié)果根據(jù)人類細胞遺傳學(xué)國際命名體制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理,組間比較采用χ2檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 男、女性染色體核型結(jié)果分析(1)在所檢測的8993例擬行輔助生殖技術(shù)助孕患者中,共檢出330例染色體核型異常,異常率為3.67%:其中常染色體異常64例,占19.39%;性染色體異常266例,占80.61%。其染色體異常率明顯高于正常人群水平(0.5%~1.0%)。其中男性患者染色體異常率明顯高于女性患者(6.69%vs 1.12%),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。在染色體核型異常方面:男性患者性染色體異常率要明顯高于常染色體異常率(87.27%vs 12.73%),差異具有顯著性;而女性患者性染色體異常率與常染色體異常率比較(47.27%vs 52.73%),無顯著差異。見表1、表2。(2)在所檢測的8993例擬行輔助生殖技術(shù)助孕患者中,共檢出134例染色體核型多態(tài),多態(tài)率為1.49%,稍低于正常人群水平(2.16%):其中男性染色體多態(tài)77例,多態(tài)率1.87%;女性染色體多態(tài)57例,多態(tài)率1.17%。男女性多態(tài)率具有顯著性差異。見表1。
表1 男、女性染色體核型結(jié)果分析(n)
表2 男、女性染色體核型異常分析[n,(%)]
2.2 染色體核型異常類型分布 在所檢出的330例異常染色體核型患者中:男性、女性的構(gòu)成比分別為83.33%和16.67%,男性異常占比明顯高于女性;其中最常見的性染色體異常類型為數(shù)目增加(構(gòu)成比62.43%),其次為性反轉(zhuǎn)(構(gòu)成比9.09%);最常見的常染色體異常類型為結(jié)構(gòu)異常,主要為平衡易位及羅氏易位,其構(gòu)成比分別為10.91和4.55。在所檢出的275例男性異常染色體核型患者中:最常見的性染色體異常類型為數(shù)目增加(其中最為常見的核型為47,XXY,共192例),其次為性反轉(zhuǎn)(46,XX,共28例)。在所檢出的55例女性異常染色體核型患者中:最常見的性染色體異常類型為嵌合體(13例),其次為數(shù)目增加(5例)。而男、女性最常見的常染色體異常類均為結(jié)構(gòu)異常,且以平衡易位及羅氏易位為主。見表3。
表3 染色體核型異常類型分布
2.3 染色體核型多態(tài)性分布 在所檢出的134例染色體多態(tài)核型中:男性、女性的構(gòu)成比分別為57.46%vs 42.54%,男性占比高于女性,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義;常染色體中最常見的多態(tài)類型為9號染色體倒位(構(gòu)成比46.27%),其次為次縊痕延長(構(gòu)成比17.92%);性染色體中最常見的多態(tài)類型為小Y(構(gòu)成比11.94%),其次是Y染色體倒位(構(gòu)成比7.46%)。見表4。
表4 染色體核型多態(tài)性分布
據(jù)WHO統(tǒng)計,不孕不育在己婚夫婦中的發(fā)病率約為15%[6]。有研究表明,男性不育癥患者約15%是由于染色體異常導(dǎo)致的[7],不良孕產(chǎn)史夫婦約14%存在染色體異常[8]。在人類的生殖過程中,遺傳物質(zhì)通過男女雙方配子結(jié)合的方式傳遞給后代。染色體作為遺傳物質(zhì)的重要載體,對人類的生殖健康起著決定性作用。染色體異常將給人體帶來諸多影響,如不孕不育、發(fā)育異常、智力缺陷、死亡等。染色體異常主要包括常染色體異常、性染色體異常及染色體多態(tài)[9]。
常染色體和性染色體異常主要表現(xiàn)為數(shù)目和結(jié)構(gòu)的異常。數(shù)目異常主要類型有整倍體異常、非整倍體異常和嵌合體。由于整倍體異常個體不能存活,因此不孕不育患者中染色體數(shù)目異常均表現(xiàn)為非整倍體異常和嵌合體異常。本文共檢出染色體數(shù)目異常240例,其中常染色體數(shù)目異常10例(21三體7例、標(biāo)記染色體3例),性染色體數(shù)目異常230例(男性211例、女性19例)。性染色體數(shù)目異常中男性以47,XXY核型為主(192例),女性以45,X0/46,XX嵌合體(10例)和47,XXX(7例)核型為主。以上結(jié)果說明:來我院就診的不孕不育患者中,常染色體數(shù)目異常比例不高,主要以性染色體數(shù)目異常為主,且男性性染色體數(shù)目異常率明顯高于女性,其中絕大部分為Klinefelter綜合癥患者。以往認(rèn)為此類患者一般不能生育[10]。但隨著輔助生殖技術(shù)的提高及睪丸顯微取精、微量精子冷凍技術(shù)的應(yīng)用,臨床上已有不少Klinefelter綜合癥患者睪丸中發(fā)現(xiàn)了精子并借助輔助生殖技術(shù)獲得了自己后代的報道[11-13]。另外,在染色體結(jié)構(gòu)異常方面,本文共檢出常染色體結(jié)構(gòu)異常54例,其中男性28例、女性26例,平衡易位36例、羅氏易位15例、倒位、片段缺失及增加各1例。此結(jié)果提示:在常染色體結(jié)構(gòu)異常中,易位是導(dǎo)致不孕不育發(fā)生的主要類型,且發(fā)生率與性別無關(guān)。本文共檢出性染色體結(jié)構(gòu)異常36例,其中男性29例(性反轉(zhuǎn)28例、X等臂染色體1例),女性7例(性反轉(zhuǎn)2例、X等臂染色體2例、X染色體部分缺失3例)。說明在性染色體結(jié)構(gòu)異常中,性反轉(zhuǎn)是導(dǎo)致不孕不育發(fā)生的主要類型,且男性發(fā)生率遠高于女性。對于此類患者,需避免盲目治療,只能通過贈卵或供精進行生育。
染色體異常類型中的多態(tài)比較特殊,由于染色體多態(tài)一般發(fā)生在異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中,而該區(qū)域不含功能基因,因此傳統(tǒng)觀點認(rèn)為染色體多態(tài)不會引起表型效應(yīng)[14]。但隨著對染色體多態(tài)的研究報道不斷增多,也有觀點認(rèn)為,其可導(dǎo)致流產(chǎn)、死胎及不孕不育[15-16]。本文共檢出134例染色體多態(tài),多態(tài)率為1.49%,稍低于正常人群水平(2.16%)[17]。本文結(jié)果并不能為染色體多態(tài)會導(dǎo)致不孕不育的觀點提供支持。在本研究中,男、女性染色體多態(tài)的構(gòu)成比分別為57.46%vs 42.54%,男性占比高于女性,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。其主要原因在于染色體多態(tài)存在性別差異,由于Y染色體多態(tài)較為常見,而X染色體多態(tài)極少,故男性染色體多態(tài)率總體上要高于女性。本文共檢出Y染色體多態(tài)33例,而X染色體多態(tài)未檢出。Y染色體多態(tài)占男性染色體檢出多態(tài)的42.86%,類型為Y染色體倒位、大Y及小Y;共檢出常染色體多態(tài)101例,包括次縊痕延長、DG組隨體延長或縮短及9號染色體倒位。其中9號染色體倒位最為常見,占常染色體多態(tài)的61.39%。多態(tài)的類型及分布情況與有關(guān)文獻報道基本一致。
從本文研究結(jié)果來看,在8993例擬行輔助生殖技術(shù)助孕患者中,共檢出330例(不含多態(tài))染色體核型異常,異常率為3.67%。染色體異常率要顯著高于正常人群水平(0.5%~1.0%)[18],提示染色體異常與不孕不育密切相關(guān)。在我院擬行輔助生殖助孕的這些不孕不育患者中,絕大部分染色體異?;颊卟o明顯臨床表現(xiàn),對生活影響也不大,因此其致病風(fēng)險很容易被忽視。而不孕不育患者若不能及時明確病因則可能進行無謂治療,甚至生育患有遺傳性疾病的后代,將對個體的生存及生活質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。因此,在輔助生殖技術(shù)過程中有必要對夫妻雙方進行染色體核型篩查,并根據(jù)核型結(jié)果決定治療方案,以避免盲目治療、不良妊娠及缺陷后代的出生。