精子DNA損傷 現(xiàn)代技術(shù)助生育
在過(guò)去的10多年里,輔助生殖技術(shù)(ART)取得了突破性進(jìn)展,尤其是單精子卵細(xì)胞漿內(nèi)注射(ICSI)技術(shù)的應(yīng)用,使得對(duì)嚴(yán)重的少、弱、畸形精子癥的治療取得了重大突破。但大量的研究表明,在ART中,精子DNA損傷影響受精比率、胚細(xì)胞發(fā)育和妊娠概率,盡管其機(jī)制尚不完全清楚,這也使得精子DNA損傷與ART的關(guān)系越來(lái)越受到重視。
精子DNA損傷的來(lái)源是多種多樣的。對(duì)于梗阻性無(wú)精子癥患者實(shí)施ICSI時(shí),從附睪和睪丸中抽取精子時(shí)發(fā)現(xiàn),精子DNA損傷水平顯著增高。這可能是由于精子在阻塞的生殖管道中存留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),也可能是因?yàn)榫覦NA解聚不完全,容易受損傷和毒害物質(zhì)侵害。不同的研究還發(fā)現(xiàn),梗阻性無(wú)精子癥患者睪丸中的精子DNA損傷水平明顯低于附睪精子。因此,針對(duì)梗阻性無(wú)精子癥患者,建議使用睪丸中的精子進(jìn)行ICSI。一項(xiàng)研究比較了睪丸精子和射出體外的精子進(jìn)行ICSI的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)睪丸中的精子DNA損傷水平明顯低于射出體外的精子,前者進(jìn)行ICSI后妊娠率也明顯高于后者。然而,還有其他研究顯示,在未評(píng)估精子DNA完整性的情況下,射出精子、附睪精子和睪丸精子進(jìn)行ICSI的結(jié)局并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。因此,對(duì)于不同來(lái)源的精子以及精子DNA損傷對(duì)ICSI結(jié)局的影響,還需要進(jìn)一步的研究。
除了在ICSI中的應(yīng)用,精子DNA損傷也對(duì)宮腔內(nèi)注射(IUI)和體外受精(IVF)的結(jié)局產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)精子DNA損傷指數(shù)(DFI)大于30%時(shí),IUI中的受精機(jī)率幾乎為零。而使用末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP末端標(biāo)記法(TUNEL)評(píng)估,當(dāng)DFI大于12%時(shí),不能發(fā)生妊娠,而DFI在10%到12%之間時(shí),會(huì)導(dǎo)致流產(chǎn)。因此,在IUI中,評(píng)估DFI可以作為一個(gè)較好的預(yù)后指標(biāo)。而在IVF中,精子DNA損傷不僅影響受精機(jī)率和胚泡發(fā)育,還與胚胎質(zhì)量顯著負(fù)相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)DFI超過(guò)36.5%時(shí),IVF中的妊娠率顯著下降;而DFI閾值在27%左右則是成功妊娠所必需的。因此,DFI可能成為IVF中較好的預(yù)后評(píng)估手段之一。
在ICSI中,雖然精子DNA損傷不能阻止受精和胚體形成,甚至使用DNA損傷較高的精子也能實(shí)現(xiàn)妊娠,但精子DNA損傷與受精和妊娠率之間仍然存在顯著負(fù)相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)DFI超過(guò)30%時(shí),常會(huì)出現(xiàn)低胚泡率,且很難發(fā)生妊娠。因此,在進(jìn)行ICSI之前,評(píng)估精子DNA的完整性非常重要。
此外,精子的冷藏技術(shù)也被發(fā)現(xiàn)會(huì)損傷精子DNA的完整性。報(bào)道顯示,與新鮮精子相比,經(jīng)過(guò)冷凍和解凍的精子DNA斷裂率顯著增高。冷凍過(guò)程中,精子的脫水和胞漿水分減少,可能導(dǎo)致染色質(zhì)不正常聚集,從而影響染色質(zhì)的濃縮和轉(zhuǎn)錄,使精子無(wú)法進(jìn)行DNA修復(fù)。此外,冷凍復(fù)蘇時(shí),精子核周?chē)碾x子環(huán)境發(fā)生巨大變化,可能導(dǎo)致精子DNA與魚(yú)精蛋白分離。
最后,精子體外處理技術(shù)也對(duì)精子DNA完整性有著密切的關(guān)系。研究表明,適當(dāng)?shù)捏w外處理可以提高精子DNA的完整性,但不適當(dāng)?shù)奶幚砜赡軐?dǎo)致DNA損傷。處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、離心步驟過(guò)多、離心速度過(guò)快等都會(huì)造成精子的物理?yè)p傷并產(chǎn)生氧化物和活性氧,導(dǎo)致精子DNA氧化損傷。
綜上所述,精子DNA損傷對(duì)于輔助生殖技術(shù)的成功與否有著重要影響。因此,在ART過(guò)程中,評(píng)估精子DNA的完整性非常重要,可以幫助醫(yī)生選擇合適的治療方案,提高妊娠成功的概率。此外,對(duì)于冷藏和體外處理技術(shù),需要謹(jǐn)慎操作,以避免對(duì)精子DNA的損傷。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,相信將有更多的方法可以用于檢測(cè)和修復(fù)精子DNA損傷,進(jìn)一步提高輔助生殖技術(shù)的成功率。
注:
DFI(DNA fragmentation index)指精子DNA的損傷程度,DFI越高表示精子DNA損傷越嚴(yán)重。
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