全世界約15%的夫婦不育,
男性不育占50%左右,其中60%以上精子發生減少的原因不清,認為有遺傳變異存在[1] .近來發現Y染色體微缺失,主要是AZF基因缺失與之有關.我們采用多重PCR技術,對45例研究對象精液基因組DNA進行Y染色體微缺失檢測,旨在從分子水平對男性不育病因作一些探索.
目的:探討Y染色體微缺失與原因不明性
無精癥、
少精癥所致男性不育的相關性.
方法:特發性少精癥18例、特發性嚴重少精癥12例、特發性無精癥5例及正常已生育健康男性10例作為研究對象和正常對照.應用多重PCR技術,對精液基因組DNA進行Y染色體上連續的18個序列標記位點檢測.
結果:少精癥18例中發現Y染色體微缺失2例,嚴重少精癥12例中發現Y染色體微缺失3例.無精癥5例和正常已生育男性10例均末發現Y染色體微缺失.缺失形式3種.
結論:Y染色體微缺失與精子發生障礙相關.
1 對象和方法
1.1 對象 2001-03/2001-11西京醫院婦產科
不孕不育專科門診患者35例.其中特發性少精癥18例,特發性嚴重少精癥12例,特發性無精癥5例.平均年齡33(26~39)歲,婚后不育年限1.5~8(平均3.5)a.所有患者性功能正常,無生殖系統器質性病變及炎癥、阻塞等.10例正常對照精液標本為西京醫院婦產科實驗室儲存,平均年齡27.5(22~35)歲.所有研究對象在檢測前抽靜脈血檢查染色體核型(G顯帶技術)、抗精子抗體(ELISA)及血清激素水平(卵泡刺激素、黃體激素、睪酮,放射免疫測定法),異常者均不列入研究對象.
1.2 方法 精子密度判斷根據1992年WHO標準制定,采用北京偉力經貿公司WLKY-9000偉力彩色精子質量檢測系統進行檢測.研究對象禁性生活3d后,取精液檢查,連續2次異常予以確診.無精癥:精液中未見精子;嚴重少精癥:精子密度小于5×109 ?L-1 ;少精癥:精子密度(5~20)×109 ?L-1 .精液基因組DNA提取采取氛氯仿抽提法.精液標本離心棄上清,生理鹽水洗滌后,加入細胞稀釋懸浮液、10g?L-1 SDS,3mol?L
-1 氯化鈉、雙蒸水和酚氯仿(V∶V∶V∶25∶24∶1),離心取上層,加無水乙醇離心,75mL?L-1 乙醇洗滌,雙蒸水溶解DNA.紫外分光光度計及20g?L-1 瓊脂糖凝膠電泳鑒定其純度及含量.提取的DNA置-20℃保存.缺失篩查采用美國Promega公司生產的Y染色體缺失檢測系統(Y chromosome Deletion Detection System,Versisn1.1Part#TM234),其包含有Y染色體上與精子生成基因最相關的18個已知序列標記位點引物對.同時擴增18個非多態序列標記位點短DNA片段(分別位于AZFa AZFb AZFc AZFd區域,Fig1).擴增產物長度為83~370bp,瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙啶染色觀察.試劑盒提供對照梯度標準物.檢測系統分A,B,C,D4組反應液,每組內均有一對照引物擴增X連鎖的SMCX位點,以作為擴增反應效果和DNA完整性對照.另外設正常男性DNA陽性對照及空白陰性對照.如果測試樣品不能擴增出Y染色體特定區域,則意味著測試樣品Y染色體有該區域微缺失.初篩異常標本經2~3次PCR重復檢測證實.PCR總反應體積25μL,循環條件:94℃2min,94℃1min,57℃30s,72℃1min,35個循環,最后72℃延伸5min,4℃保溫.擴增產物在20g?L-1 瓊脂糖凝膠,1×TBE緩沖液及5V?cm-1 電流條件下電泳.經UV-150紫外線透射分析儀照射后,復日科技FR-2000紫外與分析可見裝置掃描成像.
2 結果
35例異常精液標本除5例無精子癥外,余30例少精癥中28例伴有精子活率低下,精子活率范圍3.0%~46.6%,平均25.3%.10例對照男性其精子數量及活率正常.所有精液標本采用氛氯仿抽提法提出了精液基因組DNA,經多重PCR擴增,電泳顯示特異性SMCX帶(83bp),示多重PCR擴增反應有效,提取的DNA具有完整性.35例患者精液基因組DNA經多重PCR擴增檢測后發現5例有Y染色體微缺失,缺失率14.3%,其中2例為少精癥,3例為嚴重少精癥.5例無精癥患者和10例對照男性未發現Y染色體微缺失.缺失表現形式3種:1例AZFc(DAZ+SY157)+AZFb(SY130+SY128)缺失;1例AZFc(DAZ+SY157)+AZFd(SY152)缺失;余3例均為AZFc缺失(Fig1,Tab1).5例缺失患者均有AZFc缺失,無AZFa缺失,亦無AZFb和AZFd單獨缺失.AZFc缺失片段各不相同,但包含有共同缺失片段DAZ(SY254,SY255,Fig1,2).
圖1 略
表1 Y染色體微缺失患者缺失部位、片段及精子密度、活率 略
3 討論
我們發現35例不明原因性無、少精癥患者中有5例顯示Y染色體微缺失,10例正常對照無一例發現微缺失,提示Y染色體微缺失與男性精子發生相關.Y染色體微缺失發生率報道不一[2,3] .Foresta等[4] 分析不育男性4800例Y染色體基因微缺失,發現無精癥男性缺失率最高,其次是嚴重少精癥和少精癥.我們的結果只發現嚴重少精癥缺失率高于少精癥,5例無精癥患者無一例發現微缺失,與無精癥患者樣本量少可能有關.我們研究表明,缺失最多的部位亦為AZFc區中的DAZ基因,且所有DAZ基因缺失患者均有共同缺失片段:DAZ基因簇中的SY255和SY254,提示此兩基因參與精子的發生.
圖2 略
關于Y染色體微缺失的機制說法不一,主要認為:①Y染色體在精子發生過程中,由于胚細胞快速分裂,與卵子發生過程相比具有更多突變機會;②Y染色體不能象常染色體一樣進行DNA修復;③所有Y染色體基因都是單倍體,故一個基因缺失就能發生效應[3] .但也有學者持相反觀點:認為Y染色體微缺失形成是一種隨機事件,不依賴于Y染色體出現的背景,可能是其它遺傳或環境因素所致,Y染色體微缺失是導致男性無、少精癥的重要原因.
參考來源:《第四軍醫大學學報》2002年7月23卷14期;《Y染色體微缺失與男性不育相關》;劉芳 陳必良 蘇明權 王德堂