無(wú)精癥患者血清性激素水平及遺傳學(xué)分析

齊運(yùn)偉 王健

【摘要】 目的：探究無(wú)精癥患者血清性激素水平變化，并分析患者遺傳學(xué)特征。方法：將2017年1月-2019年4月本院收治的無(wú)精癥、少精癥患者及同期體檢健康者作為研究對(duì)象，分別納入無(wú)精癥組（n=310）、少精癥組（n=91）及健康對(duì)照組（n=110）。隨后均進(jìn)行血清性激素水平測(cè)定，同時(shí)進(jìn)行Y染色體AZF微缺失檢測(cè)與染色體核型分析。比較三組血清性激素水平差異，Y染色體AZF微缺失情況，染色體核型異常情況，Y染色體AZF完整與缺失、染色體核型異常與正常無(wú)精癥患者性激素水平。結(jié)果：無(wú)精癥組FSH、LH水平均顯著高于少精癥組與健康對(duì)照組，T水平顯著低于少精癥組與健康對(duì)照組（P<0.05）;無(wú)精癥組與少精癥組Y染色體AZF微缺失發(fā)生率（6.45%和4.40%）均明顯高于健康對(duì)照組（P<0.05）;無(wú)精癥組染色體核型異常發(fā)生率（19.03%）顯著高于少精癥組（4.40%）和健康對(duì)照組（0.91%）（字2=11.382、21.783，P<0.05）;Y染色體AZF完整與缺失無(wú)精癥患者性激素如FSH、LH及T水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;染色體核型正常無(wú)精癥患者性激素如FSH、LH水平均明顯低于染色體核型異常無(wú)精癥患者（P<0.05），T水平明顯高于染色體核型異常無(wú)精癥患者（P<0.05）。結(jié)論：無(wú)精癥患者血清性激素水平異常，這種異常狀態(tài)與染色體核型關(guān)系密切，而與Y染色體AZF是否完整無(wú)關(guān)。對(duì)少弱精患者聯(lián)合檢測(cè)血清性激素、Y染色體AZF微缺失和染色體核型具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】 無(wú)精癥 血清性激素 遺傳學(xué)特點(diǎn)

[Abstract] Objective： To explore the changes in levels of serum sex hormones in azoospermia patients， and to analyze their genetics features. Method： The azoospermia and oligozoospermia patients who admitted to our hospital from January 2017 to April 2019， and healthy people who underwent physical examination in the same period were enrolled as study objects. They were included into azoospermia group （n=310）， oligozoospermia group （n=91） and healthy control group （n=110）. Subsequently， levels of serum sex hormones were measured， AZF microdeletion detection of Y chromosome and karyotype analysis were performed， the differences in levels of serum sex hormones， AZF microdeletion detection of Y chromosome and abnormal chromosome karyotype among three groups， and levels of serum sex hormones among azoospermia patients with Y-chromosome AZF integrity and absence， normal and abnormal chromosome karyotype were compared. Result： The levels of FSH and LH in azoospermia group were significantly higher than those in oligozoospermia group and healthy control group， while T level was significantly lower than those in oligozoospermia group and healthy control group （P<0.05）. The incidence of Y chromosome AZF microdeletion in azoospermia group and oligozoospermia group （6.45%， 4.40%） were significantly higher than that in healthy control group （P<0.05）. The incidence of karyotype abnormalities in azoospermia group （19.03%） was significantly higher than those in oligozoospermia group （4.40%） and healthy control group （0.91%） （字2=11.382， 21.783， P<0.05）. There were no significant differences in levels of sex hormones such as FSH， LH and T in azoospermia patients with Y-chromosome AZF integrity and absence （P>0.05）. The levels of FSH and LH in azoospermia patients with normal karyotype were significantly lower than those with abnormal karyotype （P<0.05）， while T level was significantly higher than that with abnormal karyotype （P<0.05）. Conclusion： The levels of serum sex hormones are abnormal in azoospermia patients， this abnormal status is closely related to chromosome karyotype， while not related with integrity and absence of Y chromosome AZF. It is of great significance for the combined detection of serum sex hormone， AZF microdeletion of Y chromosome and karyotype in patients with oligospermia and weak sperm.

不孕不育是世界級(jí)醫(yī)學(xué)難題，在我國(guó)不孕不育發(fā)生率為10%左右，而其中有近一半不孕不育為男性不育所致[1]。精子異常是導(dǎo)致男性不育主要原因，依據(jù)其異常情況可以分為精子畸形、弱精、少精以及無(wú)精癥，而眾多精子異常中不育最嚴(yán)重原因即為無(wú)精癥[2]。相關(guān)研究顯示，基因缺陷、性腺發(fā)育異常、染色體核型異常以及激素分泌功能紊亂等原因均會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)無(wú)精癥[3]。精子形成過(guò)程主要為生精上皮干細(xì)胞接受刺激經(jīng)過(guò)一系列變化而逐漸形成為成熟精子，在這一過(guò)程中性腺情況與遺傳發(fā)揮重要作用[4]。本研究為進(jìn)一步明確無(wú)精癥患者發(fā)病機(jī)制，對(duì)本院近期無(wú)精癥、少精癥以及健康體檢患者性激素水平與遺傳學(xué)特點(diǎn)予以探究分析，為后期無(wú)精癥患者治療提供臨床參考意見(jiàn)?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 將2017年1月-2019年4月本院收治的無(wú)精癥、少精癥患者以及同期體檢健康者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)精、少精癥患者以及健康對(duì)照組精液分析依據(jù)WHO第5版《人類精液檢查與處理實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)》[5]，三者均進(jìn)行三次精液分析，無(wú)精液患者未發(fā)現(xiàn)精子，少精癥患者精子濃度不超過(guò)5×106/mL，健康者精液量、精子濃度、精子活動(dòng)率以及正常形態(tài)精子百分率超過(guò)1.5 mL、15×106/mL、40%、4%;意識(shí)正常，可配合研究中各項(xiàng)操作。排除標(biāo)準(zhǔn)：精液障礙因?yàn)椴G丸損傷、梗阻性無(wú)精子癥或者睪丸腫瘤等;并發(fā)梅毒或者結(jié)核等原因感染;并發(fā)克氏綜合征;伴陰囊感染、精索炎及睪丸炎等;精神存在障礙。將上述研究對(duì)象納入無(wú)精癥組（n=310）、少精癥組（n=91）以及健康對(duì)照組（n=110）。該研究已經(jīng)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，研究對(duì)象知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 血清性激素檢測(cè) 三組研究對(duì)象均收集空腹靜脈血液離心后保留上清液測(cè)定性激素水平，性激素包括卵泡刺激素（FSH）、黃體生成素（LH）以及睪酮（T），均應(yīng)用化學(xué)發(fā)光法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2 Y染色體AZF微缺失檢測(cè) 收集研究對(duì)象外周血提取DNA，隨后應(yīng)用紫外線分光光度計(jì)評(píng)估其純度與濃度，隨后選擇多重聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）熒光探針?lè)y(cè)定Y染色體AZF微缺失，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程應(yīng)用試劑盒由上海通景生命科技股份有限公司提供，檢測(cè)Y染色體AZF基因亞區(qū)列位點(diǎn)分別為SY84、SY86、SY127、SY134、SY254、SY255。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中均需要使用正常男性DNA作為標(biāo)準(zhǔn)品。

1.2.3 染色體核型檢測(cè) 外周血淋巴細(xì)胞采用常規(guī)染色體培養(yǎng)方式予以培養(yǎng)，獲得染色體標(biāo)本，每例研究參與者均采用顯微鏡分析G顯帶6～8個(gè)核型，同時(shí)對(duì)20個(gè)中期分裂相進(jìn)行計(jì)數(shù)，若發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目異常則需要擴(kuò)大分析和計(jì)數(shù)。染色體核型異常結(jié)果按照人類細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制（ISCN2013）進(jìn)行分析。

1.3 觀察指標(biāo) 比較三組血清性激素水平差異，Y染色體AZF微缺失情況，染色體核型異常情況，Y染色體AZF完整與缺失、染色體核型異常與正常無(wú)精癥患者性激素水平。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，呈正態(tài)分布計(jì)量資料以（x±s）形式表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK檢驗(yàn)，非正態(tài)分布計(jì)量資料表示為M（P25，P75）形式，多組間比較采用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)，兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組一般資料比較 無(wú)精癥組，年齡19～49歲，平均（29.41±5.14）歲;就診地點(diǎn)：男性學(xué)科門診、生殖醫(yī)學(xué)門診及產(chǎn)前診斷分別290、17、3例。少精癥組，年齡20～46歲，平均（30.72±5.02）歲;就診地點(diǎn)：男性學(xué)科門診、生殖醫(yī)學(xué)門診以及產(chǎn)前診斷分別89、2、0例。健康對(duì)照組，年齡23～47歲，平均（33.43±5.48）歲;就診地點(diǎn)：男性學(xué)科門診、生殖醫(yī)學(xué)門診以及產(chǎn)前診斷分別103、5、2例。三組研究參與者一般資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 三組血清性激素水平比較 無(wú)精癥組FSH、LH水平均高于少精癥組與健康對(duì)照組，T水平低于少精癥組與健康對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），少精組與健康對(duì)照組上述性激素指標(biāo)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。

2.3 三組Y染色體AZF微缺失情況比較 無(wú)精癥組與少精癥組Y染色體AZF微缺失發(fā)生率（6.45%和4.40%）均高于健康對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表2。

2.4 三組染色體核型異常情況比較 無(wú)精癥組染色體核型異常發(fā)生率19.03%（59/310）顯著高于少精癥組4.40%（4/91）和健康對(duì)照組0.91%（1/110）（字2=11.382、21.783，P<0.05），無(wú)精癥組與健康對(duì)照組染色體核型異常發(fā)生率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（字2=2.497，P>0.05），見(jiàn)表3。

2.5 Y染色體AZF完整與缺失無(wú)精癥患者性激素水平比較 Y染色體AZF完整與缺失無(wú)精癥患者性激素水平如FSH、LH及T比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表4。

2.6 染色體核型正常與異常無(wú)精癥患者性激素水平比較 染色體核型正常無(wú)精癥患者性激素如FSH、LH水平均明顯低于染色體核型異常無(wú)精癥患者（P<0.05），T水平明顯高于染色體核型異常無(wú)精癥患者（P<0.05），見(jiàn)表5。

3 討論

有研究顯示，男性不育癥中有近6.5%患者是由于無(wú)精癥所致，而精子形成過(guò)程主要受到性激素水平與遺傳因素影響[6]。臨床上主要通過(guò)性激素水平與常規(guī)精液分析測(cè)定男性患者生殖功能變化，但是這些測(cè)定并不能有效反映影響患者無(wú)精癥發(fā)生遺傳方面原因，Y染色體AZF微缺失與染色體核型為檢測(cè)男性不育遺傳原因重要手段[7-8]。

精子發(fā)育與形成為下丘腦-垂體-性腺軸分泌性激素，不同性激素互相影響一同發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，影響精子形成過(guò)程[9]。FSH、LH以及T均為影響精子生成重要性激素，F(xiàn)SH調(diào)節(jié)支持細(xì)胞功能與結(jié)構(gòu)，誘使機(jī)體形成利于精子發(fā)生環(huán)境條件，促進(jìn)精子形成，LH可以通過(guò)激活Leyding細(xì)胞達(dá)到促進(jìn)雄性激素分泌，T則可以促進(jìn)睪丸內(nèi)部曲細(xì)精管中分布生精細(xì)胞逐漸轉(zhuǎn)化為精子[10]。本研究中，無(wú)精癥組FSH、LH水平均顯著高于少精癥組與健康對(duì)照組，T水平顯著低于少精癥組與健康對(duì)照組，F(xiàn)SH水平上升，顯示患者睪丸神經(jīng)上皮出現(xiàn)損傷，精子產(chǎn)生功能障礙;FSH水平上升程度反映了患者支持細(xì)胞-曲細(xì)精管復(fù)合體受損情況，這種受損使患者間質(zhì)細(xì)胞同樣受到累及，LH主要作用于間質(zhì)細(xì)胞，間質(zhì)細(xì)胞因?yàn)楣δ苁軗p使LH作用受阻，LH在患者體內(nèi)大量聚集，所以LH水平上升;LH作用于間質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)T分泌，T濃度上升逐漸擴(kuò)散至曲精小管，進(jìn)一步保證精子正常分泌，但是間質(zhì)細(xì)胞受損導(dǎo)致患者T水平下降，顯示患者睪丸出現(xiàn)損傷，不能產(chǎn)生精子[11]。

精子形成容易受到染色體尤其是Y染色體相關(guān)基因影響，Y染色體長(zhǎng)臂上存在著與精子發(fā)生相關(guān)基因，稱為AZF區(qū)，分為AZFa、AZFb、AZFc三個(gè)相互獨(dú)立的區(qū)域，可發(fā)生多個(gè)位點(diǎn)缺失或突變，任何一個(gè)位點(diǎn)微缺失均可引起精子生成障礙，引發(fā)男性不育[12]。本研究中，無(wú)精癥組與少精癥組Y染色體AZF微缺失發(fā)生率（6.45%和4.40%）均顯著高于健康對(duì)照組。國(guó)外研究者Krausz等[13]研究發(fā)現(xiàn)AZF不同區(qū)域缺失主要以AZFc區(qū)域缺失為主，這與本研究中患者AZFc區(qū)域缺失發(fā)生率較高結(jié)果一致。林兵英等[14]研究顯示AZF缺失患者FSH明顯高于無(wú)缺失患者，而不管AZF是否缺失患者LH與T水平差異不大，該研究認(rèn)為患者曲細(xì)精管容易受到Y(jié)染色體影響，其缺失導(dǎo)致曲細(xì)精管抑制作用減弱，不能調(diào)節(jié)FSH水平，所以機(jī)體FSH水平異常上升。本研究中Y染色體AZF完整與缺失無(wú)精癥患者性激素如FSH、LH及T水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），顯示性激素水平異常與Y染色體AZF是否缺失無(wú)明顯關(guān)系。AZFc缺失患者仍然存在精子形成能力，患者可以通過(guò)卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射技術(shù)進(jìn)行生育，但是后代應(yīng)避免出現(xiàn)男性，以減少AZFc缺失傳遞，這可能是本研究中無(wú)精癥患者性激素水平差異不顯著的主要原因。

男性不育也會(huì)因?yàn)槿旧w核型異常所致，染色體核型分析主要采用G顯帶，該方法可以準(zhǔn)確判斷染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常。本研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)精癥組染色體核型異常發(fā)生率（19.03%）顯著高于少精癥組（4.40%）和健康對(duì)照組（0.91%），無(wú)染色體核型正常無(wú)精癥患者性激素如FSH、LH水平明顯低于染色體核型異常無(wú)精癥患者，T水平明顯高于染色體核型異常無(wú)精癥患者，顯示無(wú)精癥患者性激素水平異?？赡芤?yàn)槿旧w核型異常所致。無(wú)精癥組患者染色體核型異常主要為47，XXY性染色體異常。47，XXY性染色體異常主要為患者減數(shù)分離期間卵母細(xì)胞與精母細(xì)胞性染色體分離情況不佳造成，多余X染色體導(dǎo)致Y染色體功能受到抑制，睪丸發(fā)育情況不佳，曲細(xì)精管上皮細(xì)胞出現(xiàn)透明病變[15]。

綜上所述，Y染色體AZF微缺失和染色體核型異常會(huì)導(dǎo)致男性精子生成障礙，同時(shí)無(wú)精癥患者性激素水平異常與患者染色體核型異常關(guān)系密切。另外，聯(lián)合血清性激素檢測(cè)、Y染色體AZF微缺失和染色體核型分析對(duì)于少弱精患者的診治和輔助生殖具有重要價(jià)值。

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（收稿日期：2019-11-29） （本文編輯：程旭然）