惠州某地区无精症患者染色体及生殖激素水平分析

刘志云

（惠州市中心人民医院，广东 惠州 516001）

0 引言

不孕不育是一个备受关注的公共卫生问题，其中男性不育占10%～15%[1]。男性不育症的一个主要来源是无精症，导致无精症发生有多种原因，包含睾丸功能障碍，染色体异常，隐睾，腮腺炎引起的睾丸炎，输精管道梗阻及部分少见的其他病因[2]，其中染色体异常是导致无精症的第二大病因。通过分析在惠州市中心人民医院被确诊为无精症的患者的外周血染色体核型分析检查（G显带）结果及静脉血检查黄体生成素（luteinizing hormone,LH），促卵泡生成素（follicle-stimulating hormone,FSH），泌乳素（prolactin,PRL），睾丸酮（testosterone,T）的水平，对惠州地区无精症患者的病因进行初步了解，进一步探讨染色体畸变和生殖激素异常与无精症的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2016年7月至2018年12月来惠州市中心人民医院就诊的244例被诊断为无精症（诊断标准参考WHO精液常规分析标准第5版）的患者，筛选出同时进行性激素测定与染色体分析的患者48例，年龄在22～45岁，平均年龄（31.8±2.5）岁。

1.2 性激素测定仪器及方法

采用罗氏Cobas E-411Ⅱ电化学发光全自动免疫分析仪测定患者静脉血血清LH、FSH、PRL、T水平。本研究血清性激素参考值（由试剂盒提供）：LH 1.24～8.62ng/mL，FSH 1.27～19.26 mIU/mL，PRL 2.64～13.3 mIU/mL，T 1.75～7.81 ng/mL。

1.3 外周血染色体核型分析

对患者外周血进行培养，固定制片，G显带技术处理，在光学显微镜下观察30个分裂象，分析核型。

1.4 统计学处理

采用SPSS 19.0软件对样本均数进行t检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 外周血染色体核型分析（G显带）结果

详细情况见表1，在48位无精症患者中，发现17位染色体异常者，占35.4%；其中12位性染色体异常者，占25.0%；4位多态性变异者，占8.3%；1位平衡易位携带者，占2.0%。

表1 惠州市某地区48例无精症的染色体类型

2.2 血清生殖激素测定结果

详细情况见表2，性染色体异常组的LH、FSH明显高于染色体正常组(P＜0.05)，T明显低于染色体正常组(P＜0.05)，PRL无统计学差异(P＜0.05)。

表2 惠州市某地区 48例无精症的性激素结果对比(±s)

表2 惠州市某地区 48例无精症的性激素结果对比(±s)

注：* 与染色体正常组比较P＜0.05

3 讨论

在男性不育症的常见病因中，无精症占10%～15%。根据WHO诊断标准，无精症指患者所射精液中无精子。无精症病因主要分为两大类，一类是睾丸功能正常，但因输精管道阻塞导致精子无法排出体外，称为梗阻性无精症。另一类是睾丸自身功能出现障碍，称为原发性无精子症（非梗阻性无精症）。非梗阻性无精症的影响因素主要分为先天性因素与内分泌因素，患者的染色体异常或性激素改变可以导致睾丸的生精功能障碍，精子的生长发育受到影响。在所收集的244例无精症患者中，进行了外周血染色体核型分析检查的共有48例，其中染色体异常者17例，占35.4%；性染色体发生异常者12例占25.0%；发生多态性变异者4例，占8.3%；平衡易位携带者1例，占2%，符合相关研究所给出的异常染色体类型比例[3]。在17例染色体畸变中，性染色体异常共12例，占70.6%，常染色体异常共5例，占29.4%。比起常染色体发生改变，无精症患者中性染色体异常更为多见，可能是由于性染色体异常易引起男性睾丸发育不良并影响性激素的变化。克氏综合征（Klinefelter's syndrome）最为多见，为47,XXY，该类型患者为性染色体数目异常，正常男性为46,XY，克氏综合征多出了一条X染色体，大多数是由于在减数分裂时期母亲的性染色体未正常分离所致。患者多见睾丸小或隐睾，精曲小管萎缩并呈玻璃样变性，睾酮低下导致第二性征发育不良。根据Lyon假说，患者只有一条X染色体有活性，另一条X染色体失活。有研究认为，由于失活的X染色体上部分逃逸失活基因的过度表达，导致精曲小管内精细胞的丢失，从而出现无精症[4]。1例为45,X[21]/46,XYqh-[29]，Y染色体结构发生异常，异染色质增多，可能由于存在DNA的重复，从而使睾丸的生长发育受到影响，精子的生成出现障碍。1例46,46,XY,det (Y11-ter)，Yq11远端发生缺失。Yq11远端存在着调控基因，决定精子的发生，若该基因发生异常的改变如缺失，重复或突变等，可出现异常精子甚至严重的生精障碍。进一步的研究发现无精症与Y染色体微缺失（AFZ区）具有紧密联系[5]。未来发展需求巨大，已有部分医院开展了筛选Y染色体微缺失的检查，大量文章也在进一步研究其相关性，新的分子技术以及提供可靠结果的标准化协议，以达到完善精准医疗的目的。

检查出常染色体发生了异常改变的共有5例，其中属于多态性变异的共4例，3例为46,XY,inv(9)(p11q13)，1例为46,XY,1qh+。染色体多态性的变异一般在异染色质区，因为它不含编码基因导致无转录活性，因此，一般不会认为它会出现表型效应。但随着分子生物学技术的发展，近年来许多研究认为染色体多态性具有一定的临床意义[1]。46,XY,inv(9)(p11q13)为9号臂间倒位，在多态性变异中较为常见，曾经被认为是正常，并没有任何病理意义。但是现在9号臂间倒位可以引起遗传效应受到越来越多认可。其表型大多正常，但在第一次减数分裂配子形成过程中会形成倒位环，影响了正常精子的形成，造成无精症。此外，还有1例46,XY,t(4;6)(q27;q23)，此类型个体的表型一般不会有变化，因为并没有丢失遗传物质，所以一般无影响。该患者细胞中具有一条正常的4号染色体，一条正常6号染色体，同时具有一条衍生的4号和一条6号染色体。由于配子形成的减数分裂过程中，同源染色体片段将相互配对，因此，在第一次分裂中期将形成平衡易位型的四射体。根据经典的遗传规律，理论上至少可形成18类型的配子，分别与一个正常配子结合，则至少可形成18种合子而其中仅一种为正常，为一种平衡易位携带者不过表型不是异常的。因此属于平衡易位携带者的男性患者若想进行生育，应在女方妊娠后进行胎儿染色体分析。人的细胞中有23对（46条）染色体，染色体的数量与结构都是相对恒定的，若发生了变化就有可能会出现表型异常，例如唐氏综合征（47,XY,+21）就是由于染色体数目增多，21号染色体变成三条，该类型患者在智力发育与面容上与正常人相差较大。此外也有可能会因为异常染色体的遗传而降低后代生育率。

睾丸的功能主要为两个方面，一是生殖功能，产生精子，二是内分泌功能，分泌男性激素，下丘脑-垂体-睾丸轴的完整性对睾丸正常功能的运行起到启动与维持作用。激素的检测方法有很多，较常使用的有酶联免疫吸附法（enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA），放射免疫吸附法（radioimmunoassay,RIA）和化学发光免疫 法（chemiluminescence immunoassay,CLIA）。电化学发光免疫法（electro-chemiluminescence immunoassay,ECLI）是新一代标记测定技术，具有灵敏度高，特异性强，稳定性好等优点。多项研究表明生殖激素与男性不育症具有密切相关性，尤其是LH、FSH、T[6]。这3种激素受下丘脑-垂体-睾丸轴调节控制，下丘脑促性腺激素释放激素（GnRH）刺激垂体分泌LH和FSH。FSH的主要生理功能是促进曲细精管的成熟和调控精子生成，还促进后期精子细胞进一步成熟为精子。LH主要作用于睾丸间质细胞（Leydig cells）使其合成分泌T。T由Leydig cells分泌，使精母细胞转化为精子细胞，对垂体促性腺激素细胞有负反馈调节作用。研究表明，FSH在睾丸组织受损时会升高，可能是由于睾丸支持细胞一曲细精管复合体受到损伤，支持细胞受损，不能分泌足够的抑制素来控制FSH浓度[7]，由于累及Leydig cells，LH与T存在着负反馈调节的关系，LH水平升高，T水平下降。经对比患者生殖激素水平显示，染色体异常组的LH，FSH水平明显高于染色体正常组(P＜0.05)，T水平明显低于染色体正常组(P＜0.05)，差异具有统计学意义，PRL并无明显变化(P＞0.05)，差异无统计学意义。结果表明无精症患者性染色体畸变与血清生殖激素LH、FSH及T水平具有相关性。性染色体畸变可影响睾丸的生长发育及正常功能，使得相关的这些血清生殖激素水平发生异常改变。PRL促进精子最终的成熟，属于应激性激素，在不同的研究中染色体异常的无精症患者PRL水平明显升高、明显降低，无明显变化均有报道，因此PRL与染色体异常及无精症的关系有待进一步研究。上述结果表明血清生殖激素的测定对无精症的病因分析有辅助诊断的意义。

综上所述，染色体畸变尤其是性染色体畸变是惠州某地区无精症患者的重要病因之一，导致了FSH与LH水平明显升高，T水平明显下降的异常变化，这些生殖激素水平变化可在一定程度上反映无精症患者的睾丸病变部位和受损严重程度。无精症与染色体畸变及部分生殖激素具有相关性，其发生机制非常复杂，对无精症患者进行遗传学检查与血清生殖激素测定可辅助诊断其确切病因，为其生育健康状况评估提出依据，更好地为不孕不育夫妇提供有效的遗传咨询及更精准的治疗方案。