梁嘉穎 鄭毅春 張杰 黃志承 張曦倩
廣東省婦幼保健院生殖健康與不孕癥科(廣州510010)
選擇合適的精子優(yōu)選方法是輔助生殖技術(shù)成功的重要條件之一。優(yōu)選技術(shù)能將精子從精漿中分離出來(lái),對(duì)精子獲能十分重要,但精子在受精培養(yǎng)基中的染色體不規(guī)則變化也會(huì)對(duì)受精和胚胎發(fā)育產(chǎn)生影響[1],精子核DNA 碎片含量與受精率和植入率呈負(fù)相關(guān),與流產(chǎn)率和部分后代疾病發(fā)病率呈正相關(guān)[2]。此類染色體結(jié)構(gòu)變化無(wú)法通過(guò)精子濃度,活動(dòng)力和形態(tài)學(xué)等檢查進(jìn)行評(píng)估,因此,有效的優(yōu)選技術(shù)不僅能篩選出高活力精子,還應(yīng)回收到內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整和受精功能良好的精子。
非連續(xù)密度梯度離心法是世界衛(wèi)生組織人類精液檢查與處理實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)第5 版[3](簡(jiǎn)稱“WHO第5 版”)推薦的精子優(yōu)選方法。使用不同體積、濃度和層數(shù)的梯度液能回收不同質(zhì)量的精子[4]。目前對(duì)單層密度梯度離心法的臨床評(píng)價(jià)不一,部分學(xué)者認(rèn)為單層法具有試劑用量少和操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),并可提高精子回收率和活動(dòng)率[5];也有研究指出,單層法優(yōu)選后的精子活力與優(yōu)選前無(wú)顯著差異[6]。此外,密度梯度離心法對(duì)精子細(xì)胞DNA完整性的影響亦存爭(zhēng)議,一些研究表明其可有效分離存在缺陷DNA 和低聚染色質(zhì)的精子[7],90%梯度液界面的精子DNA 完整性顯著優(yōu)于70%界面[8];有研究[9]則顯示,其在選擇高雙鏈DNA 完整性的精子方面并不起作用。
本研究目的是比較單層(70%)和雙層(45%+90%)密度梯度離心法優(yōu)選后的精子質(zhì)量,包括活動(dòng)精子回收率、精子形態(tài)、DNA 碎片和成熟度等的差異,及其行夫精宮腔內(nèi)人工授精(artificial insemination with husband′s sperm,AIH-IUI)的臨床妊娠率,以期綜合評(píng)估單層和雙層密度梯度離心法的應(yīng)用效果。
1.1 一般資料連續(xù)收集500 例(正常精子100例、輕度少精子癥和輕度弱精子癥各200 例)于2018年1月至12月在廣東省婦幼保健院生殖健康與不孕癥科行AIH-IUI 治療的男性精液標(biāo)本。診斷標(biāo)準(zhǔn)參照WHO 第5 版標(biāo)準(zhǔn),正常精子:精液體積≥1.5 mL,精子濃度≥15 × 106/mL 或精子總數(shù)≥39 × 106,前向運(yùn)動(dòng)精子百分率(PR)≥32%,正常形態(tài)精子百分率(NP)≥4%;輕度少精子癥:10 ×106/mL≤精子濃度<15 × 106/mL;輕度弱精子癥:20% ≤PR% <32%[3]。所有受試者均簽署知情同意書,研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)同意。
受試者年齡、精液體積、精子濃度、PR%、(PR+NP)%、誘發(fā)頂體反應(yīng)率(AR)、DNA 碎片化指數(shù)(DFI)、成熟度和精液白細(xì)胞濃度等指標(biāo)組間差異見(jiàn)表1。
表1 各組受試者精液標(biāo)本參數(shù)Tab.1 The baseline semen samples characteristics of different groups±s
表1 各組受試者精液標(biāo)本參數(shù)Tab.1 The baseline semen samples characteristics of different groups±s
注:與其他兩組比較,*P <0.05
精液參數(shù)年齡(歲)體積(mL)精子濃度(×106/mL)PR(%)PR+NP(%)正常形態(tài)精子百分率(%)AR(%)DFI(%)精子成熟度(%)白細(xì)胞濃度(×106/mL)正常精子(n=100)32.0±4.1 2.51±1.01 49.11±22.34 46.21±7.17 64.55±8.17 3.01±1.49 6.86±1.43 17.30±9.69 65.31±12.28 0.63±0.18輕度少精子癥(n=200)31.4±3.9 1.59±0.85*25.82±9.38*48.50±7.38 66.67±12.75 2.70±1.81 6.42±1.31 17.58±4.37 66.94±10.32 0.98±0.79輕度弱精子癥(n=200)31.7±2.8 2.96±1.09 51.45±23.28 27.29±4.89*46.94±9.05*3.13±1.90 7.17±1.43 18.67±6.85 65.23±12.59 0.67±0.58 F 值1.274 9.478 6.814 159.630 91.200 0.371 1.498 1.358 0.062 0.484 P 值0.206<0.001 0.001<0.001<0.001 0.690 0.225 0.337 0.940 0.617
1.2 試劑瑞典Vitrolife 公司的SpermGrad、SpermRinse 和GIVF;珠海貝索生物技術(shù)有限公司的精子(細(xì)胞)形態(tài)學(xué)Diff-Quik 快速染色液;南京欣迪生物藥業(yè)工程有限責(zé)任公司的白細(xì)胞過(guò)氧化物酶染色試劑盒;深圳博銳德生物科技有限公司的SCD 法精子DNA 碎片檢測(cè)試劑盒和固相捕獲法精子透明質(zhì)酸結(jié)合試驗(yàn)試劑盒等。
1.3 主要儀器西班牙Microptic 公司的SCA 計(jì)算機(jī)輔助精液分析系統(tǒng)(CASA);日本Olympus 公司的BX53 普通光學(xué)顯微鏡;德國(guó)Eppendorf 公司的移液器;上海齊欣科學(xué)儀器有限公司的CU-600 電熱恒溫水浴箱等。
1.4 方法
1.4.1 精液采集受檢者禁欲2~7 d,手淫方式采集精液于潔凈無(wú)菌一次性采精杯中,記錄采集時(shí)間,放置37 ℃孵育箱20 min。
1.4.2 精液常規(guī)檢測(cè)記錄精液體積、pH 值、性狀等,CASA 系統(tǒng)檢測(cè)精子濃度、PR 和PR+NP,并自動(dòng)算出精子總數(shù)、PR 精子總數(shù)和PR+NP 精子總數(shù)。計(jì)算值:PR 精子回收率(%)=優(yōu)選后PR 精子總數(shù)/優(yōu)選前PR 精子總數(shù)×100%,PR+NP 精子回收率(%)=優(yōu)選后PR+NP 精子總數(shù)/優(yōu)選前PR+NP 精子總數(shù)×100%。
1.4.3 精子形態(tài)分析采用Diff-Quik 染色法,普通光學(xué)顯微鏡下1000×倍油鏡觀察分析至少200條精子,計(jì)數(shù)正常形態(tài)和異常形態(tài)(頭部缺陷、頸部和中段缺陷、主段缺陷和過(guò)量殘留胞漿ERC 等)精子數(shù),并計(jì)算出正常形態(tài)精子百分率。
1.4.4 指標(biāo)觀察精子誘發(fā)頂體反應(yīng)率(AR)、DNA 碎片化指數(shù)(DFI)、成熟度和精液白細(xì)胞濃度分析均嚴(yán)格按照各試劑盒操作規(guī)程進(jìn)行。
1.4.5 精液優(yōu)化處理精液液化后,制備1 mL+1 mL 90%+45% SpermGrad 雙層梯度液或2 mL 70%SpermGrad 單層梯度液,小心在最上層加入不超過(guò)2 mL 精液;340×g離心20 min 后棄上清,吸取底部沉淀,置5 mL SpermRinse 中混勻,340×g離心8 min 后棄上清,吸取底部沉淀置0.6 mL GIVF 液中混勻作授精液,記錄每份精液優(yōu)選后的精子濃度、PR 和PR+NP,計(jì)算回收率;留取0.1 mL 作精子功能檢測(cè),其余根據(jù)WHO 第5 版[3]和前期研究結(jié)果[10],置5%CO2、37 ℃、95%濕度培養(yǎng)箱孵育20 ~40 min,行AIH-IUI 手術(shù)。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,多樣本組比較采用方差分析,兩兩組間比較采用q檢驗(yàn),成對(duì)樣本比較采用t檢驗(yàn),率的比較采用χ2檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 正常精子組精液優(yōu)化處理前后參數(shù)比較正常精子組精液經(jīng)優(yōu)選后,單層法(45 份)精子濃度高于雙層法(55 份),PR%和PR 精子回收率低于雙層法(P<0.05),兩種方法的PR + NP 和PR + NP精子回收率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);經(jīng)兩種方法優(yōu)選后,正常形態(tài)精子百分率、AR、DFI、成熟度和精液白細(xì)胞濃度等指標(biāo),與優(yōu)選前的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 正常精子組精液經(jīng)兩種密度梯度方法處理前后的精子參數(shù)對(duì)比Tab.2 Semen parameters by two gradient centrifugation in group normozoospermia ±s
表2 正常精子組精液經(jīng)兩種密度梯度方法處理前后的精子參數(shù)對(duì)比Tab.2 Semen parameters by two gradient centrifugation in group normozoospermia ±s
注:與優(yōu)選前比較,*P <0.05
精液參數(shù)精子濃度(×106/mL)PR(%)PR 精子回收率(%)PR+NP(%)PR+NP 精子回收率(%)正常形態(tài)精子百分率(%)AR(%)DFI(%)精子成熟度(%)白細(xì)胞濃度(×106/mL)優(yōu)選前單層法47.69±19.39 46.27±5.9363.58±6.362.67±1.32 6.85±1.25 15.15±7.82 67.13±9.84 0.85±0.41雙層法50.73±22.78 46.19±7.4764.80±8.563.10±1.52 6.87±1.48 17.73±9.98 64.90±12.76 0.57±0.12 t 值0.407 0.0741.1751.909 0.072 1.353 0.957 1.503 P 值0.617 0.941