世界卫生组织(WHO)规定,夫妇同居1年以上,未采用任何避孕措施,由于男方因素造成女方不孕者,称为男性不育。
男性不育不是一个疾病诊断,而是一个症状描述,是许多不同异常的相同表现。男性不育的原因很多,常见的原因有以下几种:生殖道感染、内分泌因素、免疫异常、遗传学因素、精索静脉曲张,超过10%的不育不能从医学水平解释,30%-40%的患者发病原因不明,即特发性男性不育症。
近年来,随着男科学和辅助生殖技术的快速发展以及相关检测技术的进步,男性不育的实验室诊断项目越来越全面,包括:
精液常规分析精液微生物检查精子功能检查精子形态学检查精子免疫学检查精浆生化检查性激素检查遗传学和分子生物学检查
精液分析描述的不是病因诊断,精液质量提示的只是病情的严重性。精液分析,并不能准确区分患者是否具有生育能力,因而开展分子和遗传检测对患者的诊断和治疗具有重要意义。
男性不育诊断的目的是:
评估患者的生育能力、需找病因并判断预后决定那些患者是具有潜在可治疗的病因那些患者难以治疗却可以进行辅助生殖发现辅助生殖种可能影响后代健康的遗传异常即使应用辅助生殖技术也不能解决,只能进行供精人工授精或者领养发现潜在的威胁健康和生命的疾病或异常。导致男性不育的主要的遗传学因素有三点,一个是染色体的非整倍体/异常,一个是Y染色体微缺失,还有一个是单基因缺陷。
5%的男性不育患者是由于染色体数目异常引起的,也是是无精和严重少精(20million/mL)最主要的原因。
Klinefelter综合征:又称为先天性睾丸发育不全症,47,XXY(85%),47,XXY和46,XY的嵌合体(15%),曲细精管玻璃样变而致无精症,发病率1/,大多数克氏症患者伴有无精症,少部分少精或睾丸活检可见精子。
XYY综合症:多了一条y染色体,在男婴中发生率为千分之一到千分之四。
XXmales:从核型上看是一个女性的核型,但是他在X染色体上有一定Y染色体的基因片段,由Y染色体上一个SRY基因置换到了X染色体上,导致女性的核型可以后天生成男性生殖器官,但是没有精子产物。
45x与46,XY嵌合体:表现出一定程度的生殖器发育异常或无精症这样的现象。
y染色体微缺失是男性不育的第二大遗传学病因,与配偶的习惯性流产有一定的关系。人类Y染色体构成人类基因组的2%,由短臂(Yp)和长臂(Yq)构成。Y染色体上含有对睾丸决定和睾丸分化过程起重要作用的基因和基因家族,其长臂微缺失与男性生精功能障碍有密切关系。
控制精子生成的基因被称为AZF(azoospermiafactor,AZF),定位于Yq11,把这些基因或基因簇称为无精子因子。AZF基因为多基因家族,主要包括AZFa、AZFb、AZFc和AZFd区。
男性Y染色体上AZF家族可发生多个位点的缺失或突变,其中任何一个位点的缺失都可导致精子生成障碍。在男性不育患者中,Y染色体微缺失发生率约为10%~15%,无精子症、严重少弱精子症、少精子症患者AZF微缺失检出率分别为18%、14%和4%。
关于Y染色体微缺失的机制说法不一,主要认为:①Y染色体在精子发生过程中,由于胚细胞快速分裂,与卵子发生过程相比具有更多突变机会;②Y染色体不能像常染色体一样进行DNA修复;③所有Y染色体基因都是单倍体,故一个基因缺失就能发生效应。
精子发生是一个复杂的生理过程。生殖细胞从精原干细胞到精细胞进行有秩序的增殖、分化而产生精子,受到大量基因调控。因此,除AZF区外,Y染色体长臂的SMCY基因、短臂上的SRY、ZFY和TSPY基因也都与精子发生有关。如果上述基因发生缺失或表达异常同样会造成精子发生障碍或性腺发育障碍。
在正常人群中,存在着各种染色体的恒定微小变异,主要表现为同源染色体之间在形态结构,带纹宽窄和着色强度等方面存在着明显的差异,称为染色体多态性(chromosomepolymorphism)。多态性在群体中的发生率约为2.6%。Y染色体多态性通常表现为大Y和小Y两种变异形式,其判断标准是以同一分裂相中Y染色体与18号及21号染色体相比较,Y≥18号染色体,即为大Y;Y≤21号染色体,即为小Y。
大Y:同一核型中Y染色体长度18号染色体,与配偶习惯性流产有关(58%),可能机制:Y染色体上与X同源的基因过多,Y染色体异染色质区过度重复影响与X同源重组,影响有丝分裂,影响某些基因正常表达,导致流产。
小Y:同一核型中Y染色体长度21号染色体,与无精子症(个例报道)有关:Y染色体上基因排列过于紧密,影响其基因功能的发挥,有待后续研究。
除了Y染色体的拷贝数变异和Y染色体微缺失,再就是一个单基因的突变会导致男性不育,其实涉及到男性不育的基因突变,现在也有很多的研究,包括X连锁基因突变或者常染色体的基因突变,但是很多基因突变的致病机制还不是很清楚,只有比较少的基因突变才被证实具有临床意义。
比如说CFTR基因突变是导致先天性输精管缺如的重要原因。没有输精管,患者虽然可以正常产出精子,但是没有办法正常排出……
囊性纤维化跨膜传导调节(CFTR)基因,是一种跨膜介质调节基因,突变后可导致囊性纤维化变性。典型病例表现为阴囊内的输精管缺损或闭塞(无精子症)。亲代存在CFTR基因突变,则子代的患病率可高达50%以上(ICSI要慎选)。
参考资料:崔英霞,李宏军,黄宇烽.男性不育的遗传学改变及可能对策[J].中华男科学杂志,(6):-.莫晓彬,李杏.男性不育症患者与其Y染色体AZF微缺失的相关性研究[J].中国医学工程,(7):17-19.王田园,肖晓素.Y染色体AZF基因微缺失和男性不育的相关性研究进展[J].中国优生与遗传杂志,(2):11-13.