小Y核型对男性不育影响的临床分析
文章导读:研究对象分为A组(男性不育)及B组(配偶既往不良妊娠史或羊水穿刺示胎儿染色体异常等),比较不同组别间小Y核型的检出率并分析其临床效应。结果:共检出30例小Y核型。其中A组12例,B组18例。两组间小Y核型的检出率没有显著差异(P=0.971)。小Y核型的临床效应为:无精症、少精症、配偶胚胎停育、自然流产等不良妊娠结局。 |
男性不育症是指由于男性因素引起的不育,是精子的产生、成熟、运输或射精能力缺陷等所引起的不生育症的总称。但广义的男性生育障碍包括夫妻虽然能够妊娠,但不能正常维持整个妊娠过程并分娩健康活婴,导致不良妊娠结局。不良孕产结局包括自然流产、死胎死产、畸胎、生育先天性疾病患儿及染色体异常患儿史等。约30%男性不育是由遗传因素引起。
Y染色体是一个小的近端着丝粒染色体,大部分是异染色质,容易发生形态学的变化,从而导致Y染色体数目或结构的异常。小Y是指Y染色体≤21号染色体的长度,通常被认为是人类染色体多态性的一种,但是,Y染色体在性别决定和分化中起决定作用,Y染色体短臂上有睾丸决定因子(testis determining factor,TDF),而Y染色体长臂1区1带(Yq11)上有精子产生的调控基因,故有观点认为小Y核型与子代发育异常特别是男性生殖功能有关联,有临床效应。
基于人类Y染色体很大部分是异染色质,极易发生形态学变化,因此,也有的研究认为小Y是一种正常的多态性变异,并无临床意义。关于单纯的小Y染色体对男性生育力的影响及临床效应的报道很少见,但相关的研究提示小Y染色体可能与男性不育症及配偶妊娠结局有密切关系。因此,小Y对男性生殖力的影响及其临床效应,值得深入探讨。
本研究通过回顾性分析小Y核型患者的临床效应来探讨其对男性不育及配偶不良妊娠结局的影响及临床意义。
1 资料与方法
1.1 研究对象
本研究人群均为成年男性,分为AB两组,均为从2007年1月至2013年6月期间在北京大学第一医院妇产科遗传研究室进行染色体核型分析的患者。A组是男性不育患者(未能使女方受孕者);B组包括配偶曾有不良孕产史或配偶本次妊娠羊水穿刺显示胎儿染色体异常或变异,不良孕产史包括既往自然流产、胚胎停育、多发流产、畸形儿生育史、死胎死产史等,羊水穿刺胎儿染色体变异包括胎儿小Y核型或其他异常。所有病例均在相应的专科门诊就诊,经专科医师进行详细询问病史及常规检查,排除内分泌、免疫、感染及外生殖器解剖异常外,诊断具备进行细胞遗传学核型分析的指征。
1.2 研究方法
常规外周血淋巴细胞培养68~72h,收获前加秋水仙素作用于细胞3~4h后常规方法制片。标准技术G显带。计数20个细胞中期分裂相,分析5个核型,染色体异常者分析10个核型。Y染色体的长度与21号染色体相比较,以Y染色体长度≤21号染色体,诊断为小Y染色体,至少有2名以上遗传学家进行分析、认定及复核。
1.3 统计分析
使用SPSS13.0 Windows统计软件对所得数据进行分析,采用χ2检验分析不同组别之间的小Y检出率有无差别,P≤0.05界定为具有统计学显著差异。
2 结果
2.1 研究结果总体情况
研究对象共2139例,其中A组 813例、B组1326例。对于B组检出的小Y变异者,其配偶同时进行了染色体核型分析,有1例染色体核型异常,表现为46XX,inv(9),临床效应为胚胎停育,其余女方的核型均无异常。剔除该例小Y核型变异者,共检出小Y核型30例,其中A及B组分别为12及18例,分别占检出小Y数目的40%及60%。
2.2 两组之间小Y检出率的比较
A组小Y核型的检出12例,B组18例,χ2=0.001,P=0.971,两组之间检出率比较无统计学差异。
2.3 小Y核型的临床效应分析及比较
小Y核型的临床效应为:无精症、少精症及其配偶胚胎停育、自然流产等不良妊娠结局(基于配偶的染色体核型分析正常及排除其他器质性病因)。
3 讨论
小Y核型是指Y染色体≤21号染色体,Y染色体的长度只有X染色体的1/3,并且在某些重要区域缺乏与X染色体的重组。研究表明,人类Y染色体平均每100万年就会丢失5个基因,但是,由于Y染色体对于雄性个体的唯一性及特殊性,Y染色体的遗传效应非常值得关注。目前,对于大Y(Y≥18号染色体)的报道比较多,但是,对于单纯小Y染色体核型的效应的研究还比较少。
本研究探讨了单纯小Y核型的临床效应,结果提示小Y核型可以表现为少精症、无精症等。小Y对于生精功能的影响值得关注,这是因为Y染色体长臂(Yql1)常染色质区存在精子发生相关基因,小Y多态性可能会同时合并Y染色体的微小缺失,导致生精障碍。Y染色体长臂(Yql1)常染色质区存在精子发生相关基因,称为无精子因子(azoospermia factor,AZF)。AZF存在4个与精子生成相关的区域,即AZFa、AZFb、AZFc、AZFd区,这些区域都存在着不同的基因。研究发现Y染色体基因的微缺失是男性不育的重要原因,其中AZFc的缺失率最高,AZFc缺失者则表现为无精症和严重少精症,AZFa、AZFb缺失者均表现为无精症。不论AZF缺失与否,只要是小Y,就有可能对生精及胚胎发育造成影响。如果Y染色体AZF区域无缺失,表明Y染色体缺失的部分为异染色质区即高度重复的DNA部分,这部分高频率重复序列扩增,使这些侧翼重复序列在缺失或插入的过程中导致染色体内部重组,可能干扰了位于相邻常染色质区域与精子生成和发育有关基因的功能正常发挥,从而导致精子形成障碍,配偶表现为不良孕产结局。如果小Y同时合并有AZF区域有缺失,则导致Y染色体上的Yq11常染色质与Yq12异染色质共同缺失,更容易导致精子生成障碍而导致男性不育症。从这个角度讲,单纯小Y多态性变异可能具备一定的临床效应,本研究只是就小Y核型进行了探讨,与Y染色体微缺失的关联需要在后续研究中进一步明确。
本结果亦发现,小Y核型检出率在A组(男性不育组)及B组(不良妊娠结局组)不同组别间无统计学差异(P=0.971)。这些结果提示:小Y核型的临床效应可能不仅表现为睾丸生精功能障碍,更可能表现在配偶的不良妊娠结局中;是否是小Y核型与不良妊娠结局相关?尚要更多证据证明。广义的男性生殖功能障碍包括夫妻虽然能够妊娠,但不能正常维持整个妊娠过程并分娩健康活婴,导致不良妊娠结局。因此,依据本研究结果可以推论:小Y核型变异可能具有不同程度的遗传效应和一定的临床表现,应该引起关注。小Y核型对男性不育及不良妊娠结局的直接作用机制还有待于分子生物学水平的深入研究。
对小Y携带者的少精子症,可以借助ICSI解决受精问题,对于无精症,可以尝试睾丸显微取精术。但对于反复胚胎停育、自然流产的生育难题,要进行遗传咨询及产前诊断。相关的研究也提示Y染色体多态性对ART治疗后的临床妊娠结局,与染色体正常组相比无统计学差异,但目前对于小Y核型是否具备遗传效应,尚需联合AZF微缺失进行验证。
正常人群中小Y核型多态性变异的发生率文献报道非常不一致,这是因为如配偶能生育健康活婴,男方很少进行染色体筛查,因此本研究中小Y检出率缺乏与正常人群的比较,故小Y核型与男性不育以及不良妊娠结局之间是否真正关联?尚无法定论,需进一步验证。
综上所述,小Y核型可能是具备某些潜在的临床效应:少精症及无精症等。但小Y与配偶的自然流产、胚胎停育等不良妊娠结局是否真正相关?尚需证据进一步验证。后续研究需联合AZF微缺失检测,在分子生物学、功能基因组学层面进行信号转导及调控机制的研究。
(致谢:感谢华东师范大学医学统计中心副主任徐进副教授、赵华东博士在统计学方面给予的帮助。 )
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