精子核成熟度与精子形态的关系
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∃K ey words% Sperm; N uclear m a tur ity; Sperm mo rpho logy
研究表明男 性不 育患者 精子 核成 熟度 异常, 畸 形精 子率 显著增高 ∃1%。通过卵胞浆 内单精 子注 射将核 成熟 度异常 精子 注入卵母细胞内, 受精 成功 率显 著降 低 ∃2%。因 此, 精子 核成 熟度检测与常规精液 参数 分析一 起成 为评价 男性 生育力 的重 要指标 ∃3%。目前仅有少数 研究探 讨了 精子核 成熟 度与精 子形 态关系, 未有一致结论 ∃4, 5%。笔者探讨了精子核成熟 度与精子 形态关系, 为揭示畸形精子症 机理提供实验依据。
93 ( 46 7 ) 1 746 ( 68 2) 2 259 ( 67 9)
与形态正常精子组比较, P < 0 05
3 讨论 精子发生过程 中, 精子 核发 生一 系列形 态学 和生物 化学
变化。早期精 子细胞 形成 阶段, 圆 形精子 细胞 伸长, 合 成的 过渡蛋白取代了精子 核组 蛋白; 晚 期 精子 细胞 阶段, 过 渡蛋 白又被精核 蛋白 取代, 精 子头部 凝缩, 精 子核 外形 形成。附 睾成熟过程中, 精核蛋白 的巯 基间 形 成二 硫键, 使 精子 核染 色质趋于稳 定。在前 列腺液 Zn+ 作 用下, 余 下的游 离巯 基间 形成共价键, 精子核 成熟。在 精子 核成熟 过程 中, 精子 核组 蛋白 - 过渡蛋白 - 精核 蛋白 转换是 一个 重要环 节。此环 节异 常可导致精子核内组 蛋白 大量 存在, 影响 精子 功能, 使 男性 生育力降低。这主要 是因 为精子 核内 大量组 蛋白 可阻碍 精核 蛋白与 DNA 正常 结 合, 使 精 子 核 DNA 稳 定 性 降 低。同 时, 受精后使精子核不能 解聚 形成 原核, 影响 雌雄 原核 融合, 导 致受精失败, 也可使 胚胎 不能 正常发 育而 流产 ∃8%。目前 研究 认为减数分裂过程中 染色 体分离 异常 可能会 影响 精子核 蛋白 组型转换, 使 富含赖 氨酸 的核蛋 白存 留在精 子中。 此外, 减 数分裂前和减数分裂 中的染色质异常与体 细胞和 /或 睾丸特异 性组蛋白异常有关, 可以 影响减 数分 裂和精 子核 蛋白组 分的 最终构成 ∃9%。
∀关键词 # 精子 核成熟度 精子形态
R esearch on the relationship betw een sperm nuclear mature and sperm m orpho logy
WANG H ong - L iang , WANG Rui- X ue, X U Zong - G e , et al Departm ent of Urology, The F irstH osp ital of J ilin Uni versity, Changchun 130021, J ilin, Ch ina
1 资料与方法 1 1 临床资料 55例精 液样本, 生 育组 19例, 均来 自有生 育史的健康自愿者, 年龄 24~ 38岁, 精液常 规参数分 析均为 密度 & 20 ∋ 106 /m ,l 活力 & 50% , 活率 & 50% , 形态 正常精子 百分率 & 30% 。畸形 精子 症组 36 例, 均来 自 2005 年 3 月 ~ 2006年 6月 吉林大学第一医院泌尿男科不育患者, 年龄 23 ~ 40岁, 身体健康, 无外 伤及 遗传 性疾 病家 族史, 无 性功 能障 碍病史, 体检未 发现 有明 显睾 丸、附睾 及输 精管 异常。 精液 常规参数分 析均 为密 度 & 20 ∋ 106 /m ,l 活 力 & 50% , 活 率 &
中国妇幼保健 2008 年第 23卷
精核蛋白转换过程 中伴 随着 精子形 态学 变化, 主 要包括 精子 发生过程中顶体、亚顶体 区、尾 鞘及 成熟 精子 头部 核周 鞘形 成 ∃10%。K istler∃11%等 研 究 大 白 鼠 精子 发 生 过 程 中 过 渡 蛋 白 2 ( T ransition pro tein 2, Tnp2) 表达 , 发现 过渡蛋 白 2第 一次出 现在精子细胞 11期 精子 核顶端 , 持续 到精 子细 胞 13期, 而 这正是染色质凝缩开 始, 伴随 染色 质凝 缩, 顶 体囊 泡发 生形 态学变化。在精子细胞 11~ 13期, 顶体帽 扩张, 转移 到精子 核头部前端, 最终附 着于 核被膜, 覆盖 在核 表面。因 此, 精 子核蛋白组型转换异常可导致 精子形态异 常, 影响精子 功能。 A dham∃12%等研 究发现 T np2基因敲除小鼠精子中苯胺 蓝染色阳 性率显著增高, 精子畸形 率亦 显著 增高 。其中 畸形 精子 主要 表现为顶体呈锯齿状或与核被 膜脱离; 精子 尾部与头部 毗连, 认为 Tnp2基因敲除小鼠的精子发生过 程中, 染色质 凝缩障碍 导致顶体不能与 核 被膜 附 着或 使 顶 体从 核 被膜 脱 离。此 外, 精子核内大量组蛋白 可影响 DNA 稳 定性, 导致 DNA 链 断裂。 研究亦表 明 DNA 损伤精子 率与形态异常精子 百分率有显著正 相关 ∃13%。
附表 形态正常精子组和形态异常 精子组苯胺蓝染色阳性精子率比较
组别
计数精子数 苯胺蓝染色阳性精子率 ( % )
形态正常精子组 形态异常精子组
头部异常 颈部异常 尾部异常 无定型 其它畸形
3 032 7 586 1 254 244 199 2 561 3 328
wk.baidu.com
537 ( 17 7 ) 5 101 ( 67 2) 886 ( 70 7 ) 117 ( 48 0 )
基金项目: 吉林省科技厅资助项目 (项目编号: 200505140) 吉林大学基础医学院细胞生物学教研室 ! 通讯作者; 吉林大学基础医学院细胞生物学教研室
50% , 形态正常精子百分率 < 30% 。 1 2 精液标本收集与常 规分析 禁欲 3 ~ 7 天后 手淫取 精液 于干燥消毒量杯内, 置 37( 水浴箱内液化。按照 WHO 标 准 ∃6% 采用 CASA 分 析精 子 密 度、活 力。伊 红染 色 检 测精 子 活 率, 联苯胺染色分析精液 白细胞浓度。 1 3 精子核成 熟度 分析 采 用苯 胺蓝 染色 分析 精子 核 成熟 度。精子核染成蓝色的为 苯胺 蓝染 色阳 性 精子, 其 为不 成熟 精子 ∃7%。每片计数 200个精子, 计算苯胺蓝 染色阳性精 子率。 为提高阅片 准确性, 同一份精液样本由 2位专业检测人员分析 精子核成熟度。 1 4 精子形态分析 采用改良巴氏染色法进行 染色, 用国产 W L JY - 9000型彩色精子形态检测系统的人工修正方 法进行精 子形态分 析。每 片计 数 200个 精 子, 算 出 形态 正 常精 子 率。 为提高阅片 准确性, 同一份精液样本由 2位专业检测人员分析 精子形态。 1 5 统计学处理 统计 分析在 微机上 采用 SPSS 软件包 进行 分析, 计量资料用 x ) s表 示, 采用 t- test, 计数资 料采用 2 检验。
王洪亮等 精子核成熟度与精子形态的关系 第 30期
精子核成熟度与精子形态的关系
∗ 4305∗
王洪亮 王瑞雪 许宗革 刘睿智! 吉林大学第一医院泌尿外科 (吉林 长春 ) 130021
中国图书分类号 R697 文献标识码 A 文章编号 1001 4411 ( 2008) 30 4305 03 ∀摘 要 # 目的: 研究精子核成 熟度与精子形态关系, 探讨精子形态异常机制。方法: 收集 55例 精液样本, 其 中生育组
2 结果 2 1 畸形精子症 组与 对照 组 核成 熟度 比 较 生 育组 19 例,
∗ 4306∗
苯胺蓝染色阳性精子率为 ( 47 32 ) 11 99)% ; 畸形 精子症组 36例, 苯胺蓝染色阳性精子率为 ( 54 06 ) 10 72)% , 两组比 较差异有显著性 ( P < 0 05) 。 2 2 形态 正 常 精 子 与 形 态异 常 精 子 苯 胺 蓝 染 色 阳 性 率 比 较 55例精液样本, 共分析 10 618个精子。与 形态正 常精子 组相比, 头部 异常、颈 部异 常、尾 部异 常、无定 型、其 它畸 形组苯胺蓝染色阳性 率均显著增高 ( P < 0 05), 见附表。
精核蛋白分子中富含精氨 酸和胱氨酸, 一般不含赖 氨酸, 而组蛋白和过渡蛋 白中 则有 较多赖 氨酸。苯 胺蓝 可与富 含赖 氨酸的蛋白结合, 呈蓝色, 所以 苯胺 蓝染 色可 检测 精子 核内 过量组蛋白, 从而显示精子核 成熟度。
本文结果显示畸 形精 子症组 苯胺 蓝染色 阳性 率显著 高于 对照组 (P < 0 05) 。计数 10 618个精 子, 发现形态异 常精子 组中头部异 常、颈部 异常、尾 部异 常、无定 型、其 它畸 形组 苯胺蓝染色阳性率均 显著 高于形 态正 常精子 组苯 胺蓝染 色阳 性率 (P < 0 05) 。这可能 是因为 精子核组 蛋白 - 过渡 蛋白 -
19例, 畸形精子症组 36例。应用 CA SA 分析 精子密度、活力, 伊红染色检测精子活率, 联苯胺染色分析 精液白细 胞浓度, 改良 巴氏染色分析精子形态, 苯胺蓝染色法 评价精子核成熟度。结果: 畸形精子症组苯胺蓝染色阳性率显著高于生育组 (P < 0 05)。 头部异常、颈部异常、尾部异常、无定型、其它畸形精子 组苯胺蓝染色阳性率显著高于形态正常精子组苯胺蓝染色阳性率 ( P < 0 05)。结论: 精子核成熟异常可导致精子形态异常。
∃Abstract% O b ject ive: T o investigate the re lationsh ip between sperm nuclear m aturity and sperm m orpho logy and explore the m ech an ism of the abnorm a lm orpho log ical sperm M ethods: 55 Sem en samp les we re co llected, inc lud ing 36 te rato zoo sperm ia men and 19 fe rtile m en Sperm concentration and m otility w ere ana lyzed w ith CA SA Sperm v iability w as detec ted after Eosin staining Sem en W BC concentra tion w as tested after Benzedrine sta ining Sperm m orpho logy w ere ana lyzed accord ing to M od ified Papan ico laou sta in ing Sperm nuc lea r ma tu rity w as evalua ted using an iline blue sta ining Resu lts: T he percen tage of sperm w ith positive aniline b lue sta in in tera tozoosperm ia g roup w as significantly higher than that in contro l g roup ( P < 0 05) Com paring w ith norm al mo rpho log ica l sperm group, the rate o f sperm w ith pos i tive aniline blue sta in sign ificantly inc reased in head defects sperm group, as we ll as in neck /m idpiece defects spe rm group, ta il de fects sperm g roup, irregu la rity sperm group and other abno rm al sperm g roup ( P < 0 05) Conc lu sion: Spe rm nuclear m aturity w ill be related w ith sperm mo rpho logy and abnorm a l sperm nuc lea r m aturity can resu lt abnorm a lmo rpho log ical sperm
研究表明男 性不 育患者 精子 核成 熟度 异常, 畸 形精 子率 显著增高 ∃1%。通过卵胞浆 内单精 子注 射将核 成熟 度异常 精子 注入卵母细胞内, 受精 成功 率显 著降 低 ∃2%。因 此, 精子 核成 熟度检测与常规精液 参数 分析一 起成 为评价 男性 生育力 的重 要指标 ∃3%。目前仅有少数 研究探 讨了 精子核 成熟 度与精 子形 态关系, 未有一致结论 ∃4, 5%。笔者探讨了精子核成熟 度与精子 形态关系, 为揭示畸形精子症 机理提供实验依据。
93 ( 46 7 ) 1 746 ( 68 2) 2 259 ( 67 9)
与形态正常精子组比较, P < 0 05
3 讨论 精子发生过程 中, 精子 核发 生一 系列形 态学 和生物 化学
变化。早期精 子细胞 形成 阶段, 圆 形精子 细胞 伸长, 合 成的 过渡蛋白取代了精子 核组 蛋白; 晚 期 精子 细胞 阶段, 过 渡蛋 白又被精核 蛋白 取代, 精 子头部 凝缩, 精 子核 外形 形成。附 睾成熟过程中, 精核蛋白 的巯 基间 形 成二 硫键, 使 精子 核染 色质趋于稳 定。在前 列腺液 Zn+ 作 用下, 余 下的游 离巯 基间 形成共价键, 精子核 成熟。在 精子 核成熟 过程 中, 精子 核组 蛋白 - 过渡蛋白 - 精核 蛋白 转换是 一个 重要环 节。此环 节异 常可导致精子核内组 蛋白 大量 存在, 影响 精子 功能, 使 男性 生育力降低。这主要 是因 为精子 核内 大量组 蛋白 可阻碍 精核 蛋白与 DNA 正常 结 合, 使 精 子 核 DNA 稳 定 性 降 低。同 时, 受精后使精子核不能 解聚 形成 原核, 影响 雌雄 原核 融合, 导 致受精失败, 也可使 胚胎 不能 正常发 育而 流产 ∃8%。目前 研究 认为减数分裂过程中 染色 体分离 异常 可能会 影响 精子核 蛋白 组型转换, 使 富含赖 氨酸 的核蛋 白存 留在精 子中。 此外, 减 数分裂前和减数分裂 中的染色质异常与体 细胞和 /或 睾丸特异 性组蛋白异常有关, 可以 影响减 数分 裂和精 子核 蛋白组 分的 最终构成 ∃9%。
∀关键词 # 精子 核成熟度 精子形态
R esearch on the relationship betw een sperm nuclear mature and sperm m orpho logy
WANG H ong - L iang , WANG Rui- X ue, X U Zong - G e , et al Departm ent of Urology, The F irstH osp ital of J ilin Uni versity, Changchun 130021, J ilin, Ch ina
1 资料与方法 1 1 临床资料 55例精 液样本, 生 育组 19例, 均来 自有生 育史的健康自愿者, 年龄 24~ 38岁, 精液常 规参数分 析均为 密度 & 20 ∋ 106 /m ,l 活力 & 50% , 活率 & 50% , 形态 正常精子 百分率 & 30% 。畸形 精子 症组 36 例, 均来 自 2005 年 3 月 ~ 2006年 6月 吉林大学第一医院泌尿男科不育患者, 年龄 23 ~ 40岁, 身体健康, 无外 伤及 遗传 性疾 病家 族史, 无 性功 能障 碍病史, 体检未 发现 有明 显睾 丸、附睾 及输 精管 异常。 精液 常规参数分 析均 为密 度 & 20 ∋ 106 /m ,l 活 力 & 50% , 活 率 &
中国妇幼保健 2008 年第 23卷
精核蛋白转换过程 中伴 随着 精子形 态学 变化, 主 要包括 精子 发生过程中顶体、亚顶体 区、尾 鞘及 成熟 精子 头部 核周 鞘形 成 ∃10%。K istler∃11%等 研 究 大 白 鼠 精子 发 生 过 程 中 过 渡 蛋 白 2 ( T ransition pro tein 2, Tnp2) 表达 , 发现 过渡蛋 白 2第 一次出 现在精子细胞 11期 精子 核顶端 , 持续 到精 子细 胞 13期, 而 这正是染色质凝缩开 始, 伴随 染色 质凝 缩, 顶 体囊 泡发 生形 态学变化。在精子细胞 11~ 13期, 顶体帽 扩张, 转移 到精子 核头部前端, 最终附 着于 核被膜, 覆盖 在核 表面。因 此, 精 子核蛋白组型转换异常可导致 精子形态异 常, 影响精子 功能。 A dham∃12%等研 究发现 T np2基因敲除小鼠精子中苯胺 蓝染色阳 性率显著增高, 精子畸形 率亦 显著 增高 。其中 畸形 精子 主要 表现为顶体呈锯齿状或与核被 膜脱离; 精子 尾部与头部 毗连, 认为 Tnp2基因敲除小鼠的精子发生过 程中, 染色质 凝缩障碍 导致顶体不能与 核 被膜 附 着或 使 顶 体从 核 被膜 脱 离。此 外, 精子核内大量组蛋白 可影响 DNA 稳 定性, 导致 DNA 链 断裂。 研究亦表 明 DNA 损伤精子 率与形态异常精子 百分率有显著正 相关 ∃13%。
附表 形态正常精子组和形态异常 精子组苯胺蓝染色阳性精子率比较
组别
计数精子数 苯胺蓝染色阳性精子率 ( % )
形态正常精子组 形态异常精子组
头部异常 颈部异常 尾部异常 无定型 其它畸形
3 032 7 586 1 254 244 199 2 561 3 328
wk.baidu.com
537 ( 17 7 ) 5 101 ( 67 2) 886 ( 70 7 ) 117 ( 48 0 )
基金项目: 吉林省科技厅资助项目 (项目编号: 200505140) 吉林大学基础医学院细胞生物学教研室 ! 通讯作者; 吉林大学基础医学院细胞生物学教研室
50% , 形态正常精子百分率 < 30% 。 1 2 精液标本收集与常 规分析 禁欲 3 ~ 7 天后 手淫取 精液 于干燥消毒量杯内, 置 37( 水浴箱内液化。按照 WHO 标 准 ∃6% 采用 CASA 分 析精 子 密 度、活 力。伊 红染 色 检 测精 子 活 率, 联苯胺染色分析精液 白细胞浓度。 1 3 精子核成 熟度 分析 采 用苯 胺蓝 染色 分析 精子 核 成熟 度。精子核染成蓝色的为 苯胺 蓝染 色阳 性 精子, 其 为不 成熟 精子 ∃7%。每片计数 200个精子, 计算苯胺蓝 染色阳性精 子率。 为提高阅片 准确性, 同一份精液样本由 2位专业检测人员分析 精子核成熟度。 1 4 精子形态分析 采用改良巴氏染色法进行 染色, 用国产 W L JY - 9000型彩色精子形态检测系统的人工修正方 法进行精 子形态分 析。每 片计 数 200个 精 子, 算 出 形态 正 常精 子 率。 为提高阅片 准确性, 同一份精液样本由 2位专业检测人员分析 精子形态。 1 5 统计学处理 统计 分析在 微机上 采用 SPSS 软件包 进行 分析, 计量资料用 x ) s表 示, 采用 t- test, 计数资 料采用 2 检验。
王洪亮等 精子核成熟度与精子形态的关系 第 30期
精子核成熟度与精子形态的关系
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王洪亮 王瑞雪 许宗革 刘睿智! 吉林大学第一医院泌尿外科 (吉林 长春 ) 130021
中国图书分类号 R697 文献标识码 A 文章编号 1001 4411 ( 2008) 30 4305 03 ∀摘 要 # 目的: 研究精子核成 熟度与精子形态关系, 探讨精子形态异常机制。方法: 收集 55例 精液样本, 其 中生育组
2 结果 2 1 畸形精子症 组与 对照 组 核成 熟度 比 较 生 育组 19 例,
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苯胺蓝染色阳性精子率为 ( 47 32 ) 11 99)% ; 畸形 精子症组 36例, 苯胺蓝染色阳性精子率为 ( 54 06 ) 10 72)% , 两组比 较差异有显著性 ( P < 0 05) 。 2 2 形态 正 常 精 子 与 形 态异 常 精 子 苯 胺 蓝 染 色 阳 性 率 比 较 55例精液样本, 共分析 10 618个精子。与 形态正 常精子 组相比, 头部 异常、颈 部异 常、尾 部异 常、无定 型、其 它畸 形组苯胺蓝染色阳性 率均显著增高 ( P < 0 05), 见附表。
精核蛋白分子中富含精氨 酸和胱氨酸, 一般不含赖 氨酸, 而组蛋白和过渡蛋 白中 则有 较多赖 氨酸。苯 胺蓝 可与富 含赖 氨酸的蛋白结合, 呈蓝色, 所以 苯胺 蓝染 色可 检测 精子 核内 过量组蛋白, 从而显示精子核 成熟度。
本文结果显示畸 形精 子症组 苯胺 蓝染色 阳性 率显著 高于 对照组 (P < 0 05) 。计数 10 618个精 子, 发现形态异 常精子 组中头部异 常、颈部 异常、尾 部异 常、无定 型、其 它畸 形组 苯胺蓝染色阳性率均 显著 高于形 态正 常精子 组苯 胺蓝染 色阳 性率 (P < 0 05) 。这可能 是因为 精子核组 蛋白 - 过渡 蛋白 -
19例, 畸形精子症组 36例。应用 CA SA 分析 精子密度、活力, 伊红染色检测精子活率, 联苯胺染色分析 精液白细 胞浓度, 改良 巴氏染色分析精子形态, 苯胺蓝染色法 评价精子核成熟度。结果: 畸形精子症组苯胺蓝染色阳性率显著高于生育组 (P < 0 05)。 头部异常、颈部异常、尾部异常、无定型、其它畸形精子 组苯胺蓝染色阳性率显著高于形态正常精子组苯胺蓝染色阳性率 ( P < 0 05)。结论: 精子核成熟异常可导致精子形态异常。
∃Abstract% O b ject ive: T o investigate the re lationsh ip between sperm nuclear m aturity and sperm m orpho logy and explore the m ech an ism of the abnorm a lm orpho log ical sperm M ethods: 55 Sem en samp les we re co llected, inc lud ing 36 te rato zoo sperm ia men and 19 fe rtile m en Sperm concentration and m otility w ere ana lyzed w ith CA SA Sperm v iability w as detec ted after Eosin staining Sem en W BC concentra tion w as tested after Benzedrine sta ining Sperm m orpho logy w ere ana lyzed accord ing to M od ified Papan ico laou sta in ing Sperm nuc lea r ma tu rity w as evalua ted using an iline blue sta ining Resu lts: T he percen tage of sperm w ith positive aniline b lue sta in in tera tozoosperm ia g roup w as significantly higher than that in contro l g roup ( P < 0 05) Com paring w ith norm al mo rpho log ica l sperm group, the rate o f sperm w ith pos i tive aniline blue sta in sign ificantly inc reased in head defects sperm group, as we ll as in neck /m idpiece defects spe rm group, ta il de fects sperm g roup, irregu la rity sperm group and other abno rm al sperm g roup ( P < 0 05) Conc lu sion: Spe rm nuclear m aturity w ill be related w ith sperm mo rpho logy and abnorm a l sperm nuc lea r m aturity can resu lt abnorm a lmo rpho log ical sperm