刘国霖,唐圆圆,范宇平,滕晓明
·综述·
精液加德纳菌检测在体外受精-胚胎移植中的临床意义
刘国霖,唐圆圆,范宇平△,滕晓明△
【摘要】长期以来辅助生殖技术(ART)的成功率受多方面因素的影响,其中微生物感染可能是其中之一。在男性中,阴道加德纳菌(Gardnerella vaginalis,GV)感染可以引起泌尿生殖道感染、肾盂肾炎、脑炎、肝脓疡和肺脓肿等疾病;在女性中可引起阴道炎、不孕、流产和早产等。近年不明原因的男性不育患者精液中GV的检出率明显高于正常男性。但目前关于GV与男性不育及其在体外受精-胚胎移植(IVF-ET)的相关研究较少,而且GV感染对男性精液质量和对胚胎发育影响的结论尚存在争议,GV导致男性不育的致病机制仍不清楚。综述GV在男性中的流行病学、可能导致不育的机制、与胚胎发育的关系及其在ART中的临床意义。
【关键词】加德那菌;不育,男(雄)性;受精,体外;胚胎发育;精液;胚胎移植
△审校者
(J Int Reprod Health/Fam Plan,2016,35:61-64)
随着不孕不育人群的增加,体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)已成为目前辅助生殖领域治疗不育不孕症的常用手段。在辅助生殖中,男女双方行IVF-ET前会进行一些微生物学方面的常规检查如人类免疫缺陷病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)、HCV、梅毒螺旋体、细菌、支原体和衣原体等。国内外研究表明,女性的卵泡液和生殖道中的微生物感染可能会造成IVF的结局不佳[1-2]。精液中的微生物学检查和研究主要集中在精液中的一般细菌学、淋球菌、支原体和衣原体,阴道加德纳菌(Gardnerella vaginalis,GV)并未作为筛查项目。近年研究发现不育男性患者GV检出率增高[3],因此,GV的感染与不育的关系逐渐受到重视。迄今,GV感染与男性不育的关系及其机制尚未完全阐明。本文对精液中GV检测在IVF-ET中的影响和临床意义进行综述。
GV是一类革兰染色阴性或有变异的球菌样小杆菌,菌体小,两端呈圆形,无荚膜,无鞭毛,营兼性厌氧生活。最适生长温度为35~37℃,pH值4.5,不宜生长,嗜血,培养困难。GV在1954年由Gardner分离出来,1955年被证明与女性阴道病有关,GV是女性细菌性阴道病(bacterial vaginosis,BV)的主要病原菌之一,可经性接触传播,女性GV感染不仅可致BV,还可引起女性尿道炎、子宫颈炎及输卵管妊娠、胎膜早破和新生儿早产等不良妊娠结局[4]。由于该菌培养困难,因此在相当长的一段时期内对其的研究进展十分缓慢。自20世纪90年代以来,GV逐渐受到国内外学者的关注,研究范围日益扩大,GV与妇产科疾病的相关性报道也随之增多[5]。上述研究报道多集中于对女性的研究,而对男性的研究报道尤其是GV感染与精子质量关系的研究报道很少。
男性感染GV后,虽被认为是无症状携带者,但国内外曾报道GV可与男性尿道感染[6]、男性不育[7]等有关。男性生殖道感染是导致男性不育的主要原因之一,感染可累及男性生殖道的不同部位,如睾丸、附睾及其他附属性腺,因而精子在其发育和成熟的不同阶段都可能受到感染的影响[8]。
2.1GV在男性中的流行病学随着对GV研究的加深,其在男性患者中的检出率明显增加,在男性不育患者中检出率也明显增加,各家报道的检出率存在较大的差异。夏曙华等[9]对353例患者标本进行GV荧光抗体染色,检出阳性者77例,其中以BV患者的配偶组阳性率最高(77.8%)。郑志昂等[10]研究142例排除常见病原体的男性非淋菌性尿道炎患者GV阳性率为58.4%(83例)。在男性的泌尿道感染中,虽然报道的GV感染存在差异,但是GV感染在男性非淋球菌性尿道炎中占有一定地位。张勤勤等[11]报道435例男性不育患者GV感染的检测情况,GV阳性率达31.26%(136例)。Andrade-Rocha[12]报道108例男性不育患者GV的阳性率达到22%(23例)。De Francesco 等[13]调查男性不育患者精液样本发现GV是分离出最多的一种细菌,其次是大肠埃希菌和支原体,GV的阳性率为28%。还有研究表明在不育男性的精液样本中GV的阳性率高达44%[14]。上述研究说明,在男性不育患者的精液微生物学检查中,GV占有一定比例,虽然报道的阳性率不同,这可能与检测的环境、检测手段等有关,但在男性不育患者的精液样本中GV的阳性率较高是不容忽视的。
2.2GV对精液的影响精液质量是反映男性生育能力的重要指标。现就精液中的微生物如支原体、衣原体、淋球菌等对精液的影响已趋于共识,但是就GV对精液产生的影响尚存在争议。
Andrade-Rocha[12]对108例男性不育患者精液研究表明,GV阳性对精子浓度和精液白细胞无明显影响,但对精子活力、精子活率和精子畸形率有明显的影响;De Francesco等[13]回顾性研究发现,GV阳性对精子浓度、精子活力和精子畸形率有显著的影响,并且GV阳性的精液中精子活力和精子畸形率的恶化状况最为显著。国内的楚雅玲等[7]研究认为,GV阳性的精液样本中精子浓度、精子活率、精子活力均降低,但其精子畸形率和精液的pH值增加,精液白细胞和抗精子抗体阳性率均增加。由此可见GV感染对男性精液的影响存在着争议,但研究均表明GV阳性对精子活力和精子畸形率有显著的影响。
目前辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)术前检查的微生物主要有支原体、衣原体、淋球菌和一般的细菌学检查,GV并没有作为术前常规检查。近年来,对支原体和衣原体等微生物对男性不育致病机制认识较为清晰,但是对于GV的致病机制尚在研究中。研究表明精液中的细菌可能会改变精液的理化性质或者直接影响精子功能以及睾丸的生精功能,进而影响精子的活动力与存活率,最终可能影响IVF-ET的结局[15]。
3.1GV与外毒素GV产生的外毒素可以直接作用于睾丸的各级生精细胞导致生精细胞出现大量凋亡和脱落,进而影响精子的形成,使成熟精子数量减少;若损伤严重,则可表现为少精症或无精子症,从而导致生殖能力下降,以致不育[16]。同时外毒素导致支持细胞的变性坏死、胞浆塌陷,从而破坏了支持细胞的支持、营养功能,致使生精细胞向管腔面的移动及释放精子的功能异常,导致生精细胞大量脱落,镶嵌其上的生精细胞因无此附着而致不同发育阶段的同源生精细胞如精母细胞和精子细胞不能继续发育,形成多核巨细胞,并脱落到生精小管的管腔中[17]。
3.2GV的黏附作用GV可以直接黏附在精子的头尾部的连接段和精子的尾部上,影响了精子前向运动的能力,使精子的活动度减低,从而影响了精子与卵子的结合,导致不育,男性生殖道感染时,多伴有附属性腺分泌功能增加,其中前列腺特征性产物如锌、钙、镁、柠檬酸、酸性磷酸酶等都可降低,进而影响精子的活力[18]。动物实验也表明GV感染的SD大鼠的睾丸质量明显降低[19]。
3.3GV对抗精子抗体和精子膜的影响在一些免疫性的男性不育患者中,抗精子抗体占有重要的地位。研究表明GV阳性患者的抗精子抗体的检出率明显高于阴性者,提示GV可能会形成抗精子抗体造成免疫性不育[5]。精子膜的完整性对精子的功能具有重要的影响。有研究认为GV和精子体外共孵育时,随着细菌量的增加和孵育时间的延长,精子膜完整率显著下降,从而使精子的功能下降,造成男性不育[20]。
目前能引起胚胎停止发育的主要原因有:染色体异常、母体生殖道解剖结构异常、母体内分泌失调、生殖道感染、自身免疫和同种免疫因素等,而生殖道感染所致的孕早期流产受到国内外学者的重视。然而,GV感染与胚胎发育之间的关系尚存在争议。
4.1微生物与受精精液中的微生物不利于精子与透明带的结合,从而影响到精子的受精能力[21]。但也有学者认为精液培养阳性可能影响到卵子受精率,但对胚胎发育及妊娠结局影响不大[22]。GV可能会牵引卵子细胞,甚至吸附卵子细胞,有研究表明GV可能致卵子细胞凋亡[23-24]。
4.2GV与胚胎发育及围生结局国内有学者对95例胚胎停止发育孕妇的研究表明,胚胎停止发育组GV阳性率为62.10%,对照组为27.47%,2组GV阳性率差异有统计学意义(P<0.001)[25];但李娜等[26]研究表明GV阳性与胚胎停止发育无明显相关,所以对GV与胚胎停止发育的关系可能存在争议。国内有研究表明,GV阳性与IVF-ET过程中各临床参数和妊娠结局无明显关系[27]。Mangot-Bertrand等[28]研究认为,在IVF治疗中,与BV阴性(36.3%)相比,BV阳性的胚胎种植率为27.6%,虽然其种植率下降,但差异无统计学意义(P=0.418),妊娠结局差异也无统计学意义;但有研究发现,宫颈微生物阳性,包括GV和支原体等,即使经过治疗也可能影响胚胎着床,男女双方分泌物均阳性,可能会增加着床失败率[29]。可见,GV阳性与胚胎发育之间存在较大的争议,在IVF 中GV阳性可能会导致胚胎种植率下降并影响妊娠结局。因此,GV阳性仍需要引起生殖医学医生的重视。
综上所述,GV感染与男性不育间具有一定的联系。在男性不育患者中检测GV并治疗其阳性,可能有助于提高不育患者的精液质量。虽然女性GV阳性可能与IVF的临床结局无关[27],但其可以引起诸多不良的围生结局,所以在辅助生殖的临床诊疗过程中,GV感染仍应引起临床医生的重视,尤其是男科医生在进行男性不育的诊疗中,对于GV阳性的患者则需要给予临床治疗,以提高男性患者的精液质量,复查确认GV转阴后再进行IVF-ET;而且GV可能会在男女双方性交时交叉感染,所以治疗时如男方精液中发现有GV感染时,可能需要对男女双方同时进行合理的治疗,最大程度地减少精液中GV可能对IVF-ET结局的不良影响。
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[本文编辑秦娟]
Clinical Application of the Semen Gardnerella Vaginalis Test in IVF-ET
LIU Guo-lin,TANG Yuan-yuan,FAN Yu -ping,TENG Xiao -ming.
Shanghai First Maternity and Infant Health Hospital of Tongji University,Shanghai 200040,China
Corresponding author:TENG Xiao-ming,E-mail:tengxiaoming@hotmail.com
【Abstract】The success rate of assisted reproductive technology(ART)was affected by many factors, including microorganism infection. In males, Gardnerella vaginalis(GV)infection can cause urinary tract infection, pyelonephritis, encephalitis, liver abscess, lung abscess and other diseases. And in women, GV infection can cause vaginitis, infertility, abortion and others. In recent years, the detection rate of positive GV in male infertility patients with unknown causes was significantly higher than that in normal males. The study on the relationship between GV infection and male infertility, and the outcomes of in vitro fertilization-embryo transfer(IVF-ET), was limited so far. What effect of GV infection on the sperm quality and the embryo development, and the pathogenic mechanism of male infertility related to GV infection, is still not clear. The GV epidemiology in men, the possible mechanism of infertility related to GV infection, the effect of GV on the embryo development and the clinical application of semen GV test in ART were reviewed in this paper.
【Keywords】Gardnerella;Infertility,male;Fertilizationinvitro;Embryonicdevelopment;Semen;Embryotransfer
作者单位:200040上海,同济大学附属第一妇婴保健院
通信作者:滕晓明,E-mail: tengxiaoming@hotmail.com
收稿日期:(2015-09-17)