高國(guó)政馬 猛綜述 李 錚審校
1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院泌尿外科,上海市人類精子庫(kù)(上海 200135); 2.鄭州大學(xué)附屬洛陽(yáng)中心醫(yī)院
隱睪致不育機(jī)制與治療選擇
高國(guó)政1,2馬 猛1綜述 李 錚1審校
1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院泌尿外科,上海市人類精子庫(kù)(上海 200135); 2.鄭州大學(xué)附屬洛陽(yáng)中心醫(yī)院
隱睪癥是男性生殖系統(tǒng)先天性異常引起的常見(jiàn)疾病之一,在足月新生兒發(fā)生率約為4%~5%,早產(chǎn)兒為9%~30%。1歲時(shí)降到0.7%~0.8%,1歲后睪丸自發(fā)下降的機(jī)率則明顯減少。6~12個(gè)月是行睪丸下降固定術(shù)的最佳時(shí)間,但是由于各種原因,在小兒時(shí)未及時(shí)治療,導(dǎo)致成年后出現(xiàn)生育問(wèn)題。即使睪丸下降固定手術(shù)成功者,9%~15%單側(cè)和46%雙側(cè)隱睪可發(fā)生無(wú)精子癥[1]。隱睪是怎樣導(dǎo)致男性不育癥及其治療前景如何,本文將予以綜述。
隱睪系指一側(cè)或雙側(cè)睪丸停止于下降途中,而未進(jìn)入同側(cè)陰囊內(nèi)[2]。在正常情況下,胚睪的間質(zhì)細(xì)胞在第6周開(kāi)始產(chǎn)生睪酮,10~23周顱側(cè)懸韌帶伸展睪丸牽引帶退化縮短[3]。胚胎35周左右,睪丸牽引帶延伸至陰囊底部[4,5]。若睪丸引帶發(fā)育異常,引帶缺如、引帶提前退化或引帶異位附著均可導(dǎo)致腹腔內(nèi)隱睪或迷走睪丸。性激素分泌不足或者受體缺乏同樣會(huì)引起隱睪的發(fā)生[6]?;虮磉_(dá)出現(xiàn)錯(cuò)誤,則可出現(xiàn)腹腔內(nèi)隱睪[7]。Galan 等認(rèn)為雌激素受體基因(ESR1、ESR2)與隱睪的形成有重要的關(guān)系,雌激素受體含量的提高可明顯增加隱睪的發(fā)生率,而且也影響精子的質(zhì)量[8]。同時(shí),Kraft等通過(guò)對(duì)大鼠的研究,發(fā)現(xiàn)在隱睪患者中β-NGF基因處于低表達(dá)。β-NGF基因?qū)ΣG丸的下降起到了重要的作用[9]。
Brucker-Davis等通過(guò)從血液和哺乳期乳汁兩方面來(lái)觀察具有抗雄激素作用的二氯二苯基三氯乙烯(DDE)和聚氯聯(lián)苯(PCB)對(duì)隱睪發(fā)生的影響,結(jié)果提示原發(fā)性隱睪與胚胎時(shí)期暴露于PCB與DDE具有相關(guān)性,女性在妊娠期間,接受到PCB、DDE和殺蟲劑等有害物質(zhì),可增加子代隱睪的發(fā)生率[10,11]。
精子的發(fā)生需要適宜的溫度,大多數(shù)哺乳動(dòng)物,包括人類的睪丸溫度低于體溫。用體溫或高于體溫的溫度局部處理睪丸或隱睪癥等均能導(dǎo)致生精細(xì)胞死亡增加[12],而大多數(shù)雄性哺乳動(dòng)物陰囊內(nèi)溫度低于腹腔內(nèi)溫度[13]。因此,滯留在腹股溝管內(nèi)或腹腔內(nèi)的睪丸溫度升高,破壞精子發(fā)生的微環(huán)境,生精細(xì)胞多呈成熟阻滯,不能形成成熟精子,導(dǎo)致生育力低下甚至失去生育能力[14]。研究表明,睪丸內(nèi)溫度每升高1℃就會(huì)抑制14%的精子生成,精子數(shù)量明顯減少[15]。劉以訓(xùn)等對(duì)隱睪癥或熱局部處理猴和大鼠睪丸后,從3個(gè)方面用分子生物學(xué)的角度進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,得出了隱睪癥可以引起不育[16]。人工隱睪模型或熱局部處理睪丸可引起生精細(xì)胞凋亡增加,從而可逆性損害生精上皮[17],并伴隨支持細(xì)胞形態(tài)和功能改變[18]。正常男性在青春期前,升高的促性腺激素和睪丸激素可以促進(jìn)精母細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Ad型精原細(xì)胞;而在隱睪患者中,精母細(xì)胞和早期A型精原細(xì)胞與正常的人都是不一樣的,精母細(xì)胞不能轉(zhuǎn)化為Ad型精原細(xì)胞,也就不會(huì)有精子生成[19,20]。在基因遺傳方面,有實(shí)驗(yàn)表明在隱睪的大鼠中,Hsf1和Phlda1在初級(jí)精母細(xì)胞中亦起到了重要的作用,同時(shí)有充分的證據(jù)表明Hsf2在精子脫落方面也有很重要的意義[21]。
隱睪癥是生殖系統(tǒng)常見(jiàn)疾病,在美國(guó)每年約有27 000例隱睪患者必須行手術(shù)治療[22]。如果隱睪患者缺乏Ad精原細(xì)胞,就是在早期成功行睪丸下降固定術(shù),成年后仍然不育[23]。由于隱睪形成的主要原因是在嬰兒的早期促性腺激素和睪酮含量減少[24],為了增加?jì)雰簳r(shí)期促性腺激素和睪酮激素在隱睪嬰兒中的含量,在成功行睪丸下降固定術(shù)后,可同時(shí)給予黃體生長(zhǎng)素釋放激素,以減少睪丸組織的損害[25]。Faruk臨床觀察30例單側(cè)或者雙側(cè)隱睪癥患者,在平均3歲時(shí)成功行睪丸下降固定術(shù)后,隨機(jī)分成兩組,治療組給予黃體生長(zhǎng)素釋放激素類似物治療6個(gè)月,而對(duì)照組術(shù)后未行其他治療,在成年后,觀察精液常規(guī),所有的對(duì)照組患者都是嚴(yán)重的少精子癥患者,20%為無(wú)精子癥患者,而治療組中86%的患者的精液質(zhì)量在正常范圍內(nèi),兩組之間有明顯的差別[26]。Jallouli等采用青春期前單側(cè)隱睪患者,術(shù)前給予促性腺激素釋放激素治療4周后,行睪丸固定術(shù),取睪丸組織,與對(duì)照組相比,可以看到睪丸的生精環(huán)境明顯好轉(zhuǎn),在成年后可以提高懷孕率[27]。
對(duì)于成年隱睪患者,大部分都是因婚后未育來(lái)就診,在行睪丸下降固定術(shù)的同時(shí),我們可以采取睪丸活檢取精或睪丸顯微取精術(shù),后者可以提高懷孕的機(jī)率,目前取精成功率可以達(dá)64.4%[28]。Turunc等分別采用傳統(tǒng)的睪丸取精術(shù)和顯微鏡下取精術(shù),與傳統(tǒng)的相比,后者可以提高取精的成功率約20%[29]。若在顯微鏡下取精后,仍未見(jiàn)到精子,可以行體外培養(yǎng)。目前體外培養(yǎng)系統(tǒng),包括組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)兩大類。細(xì)胞培養(yǎng)是生精細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展方向,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:可用于研究調(diào)控和調(diào)節(jié)生精細(xì)胞發(fā)生減數(shù)分裂的有關(guān)因素,可較好地分析控制精子發(fā)生的細(xì)胞和分子機(jī)制。睪丸組織培養(yǎng)更接近睪丸生理狀態(tài), 最大程度地保持睪丸原有的正常腔室結(jié)構(gòu)和生殖細(xì)胞與體細(xì)胞的相互聯(lián)系, 細(xì)胞存活和增殖更多地依賴于原有精子發(fā)生的微環(huán)境, 能夠使生精細(xì)胞在體外存活較長(zhǎng)時(shí)間以實(shí)現(xiàn)生精細(xì)胞減數(shù)分裂和變態(tài)。此外, 睪丸組織培養(yǎng)方法簡(jiǎn)便, 需要的條件較之單一細(xì)胞要少, 且更接近生理狀態(tài), 是研究睪丸功能的有效方法,但此方法不能進(jìn)一步研究精子發(fā)生所需的條件及睪丸中生精細(xì)胞與體細(xì)胞之間的相互關(guān)系。Angelopou等表明睪丸組織培養(yǎng)后可獲得精子活力的增強(qiáng)和啟動(dòng), 且在培養(yǎng)48 h達(dá)高峰[30]。對(duì)于本身具有原始生殖細(xì)胞但卻不能正常發(fā)育成精子的患者,生精細(xì)胞在體外特定環(huán)境中培養(yǎng)有可能會(huì)克服其在體內(nèi)的發(fā)育障礙,啟動(dòng)生精細(xì)胞的分化機(jī)制,使停滯在不同階段的生精細(xì)胞進(jìn)一步發(fā)育成為圓形精子或精子[31]。Sousa等用睪丸組織分離、純化, 獲得初級(jí)精母細(xì)胞與支持細(xì)胞, 置于Vero細(xì)胞條件培養(yǎng)液上培養(yǎng)2~3周。結(jié)果初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂分化成圓形精子細(xì)胞, 其分化率為69.0%,而且這些圓形精子細(xì)胞進(jìn)一步變形成熟為具有正常形態(tài)的長(zhǎng)形精子細(xì)胞。他們將這些接近成熟的長(zhǎng)形精子細(xì)胞通過(guò)顯微注射入人卵內(nèi),結(jié)果受精率約為31.0%~38.0% , 且有囊胚形成[32]。在子代安全性上,Tesarik等將培養(yǎng)后變形的精子細(xì)胞通過(guò)顯微注射術(shù)注射入其配偶的卵子內(nèi), 獲妊娠成功, 產(chǎn)下發(fā)育正常的雙胞胎嬰兒[33]。Tanaka等采用患者的初級(jí)精母細(xì)胞在體外培養(yǎng)后,初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂后可以變成圓形精子,經(jīng)染色體分析,染色體是正常的[34]。精原干細(xì)胞經(jīng)體外聯(lián)合培養(yǎng)后,可以變成圓形精子,像精子一樣,可以使卵子受精,形成正常的囊胚,事實(shí)證明,并且可以生下健康的孩子[35]。但是Sousa等用支持細(xì)胞和生精細(xì)胞在體外聯(lián)合培養(yǎng)后,經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂可以與卵子受精,但是形成的胚胎,大部分不能形成桑葚胚,原因是染色體不正常[36]??傊?,隨著科技的進(jìn)步,研究的深入,學(xué)科間的互助,精原干細(xì)胞的體外培養(yǎng)技術(shù)會(huì)是一個(gè)安全可靠的發(fā)展方向。
致謝:本課題受上海市科委基礎(chǔ)重點(diǎn)課題(10JC1409900)項(xiàng)目資助
隱睪; 不育, 男性; 精子; 睪酮
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(2014-01-10收稿)
10.3969/j.issn.1008-0848.2014.12.021
R 697.2; R 698.2