无精症患者血清性激素水平及遗传学分析

齐运伟 王健

【摘要】 目的：探究無精症患者血清性激素水平变化，并分析患者遗传学特征。方法：将2017年1月-2019年4月本院收治的无精症、少精症患者及同期体检健康者作为研究对象，分别纳入无精症组（n=310）、少精症组（n=91）及健康对照组（n=110）。随后均进行血清性激素水平测定，同时进行Y染色体AZF微缺失检测与染色体核型分析。比较三组血清性激素水平差异，Y染色体AZF微缺失情况，染色体核型异常情况，Y染色体AZF完整与缺失、染色体核型异常与正常无精症患者性激素水平。结果：无精症组FSH、LH水平均显著高于少精症组与健康对照组，T水平显著低于少精症组与健康对照组（P<0.05）;无精症组与少精症组Y染色体AZF微缺失发生率（6.45%和4.40%）均明显高于健康对照组（P<0.05）;无精症组染色体核型异常发生率（19.03%）显著高于少精症组（4.40%）和健康对照组（0.91%）（字2=11.382、21.783，P<0.05）;Y染色体AZF完整与缺失无精症患者性激素如FSH、LH及T水平比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;染色体核型正常无精症患者性激素如FSH、LH水平均明显低于染色体核型异常无精症患者（P<0.05），T水平明显高于染色体核型异常无精症患者（P<0.05）。结论：无精症患者血清性激素水平异常，这种异常状态与染色体核型关系密切，而与Y染色体AZF是否完整无关。对少弱精患者联合检测血清性激素、Y染色体AZF微缺失和染色体核型具有重要意义。

【关键词】 无精症 血清性激素 遗传学特点

[Abstract] Objective： To explore the changes in levels of serum sex hormones in azoospermia patients， and to analyze their genetics features. Method： The azoospermia and oligozoospermia patients who admitted to our hospital from January 2017 to April 2019， and healthy people who underwent physical examination in the same period were enrolled as study objects. They were included into azoospermia group （n=310）， oligozoospermia group （n=91） and healthy control group （n=110）. Subsequently， levels of serum sex hormones were measured， AZF microdeletion detection of Y chromosome and karyotype analysis were performed， the differences in levels of serum sex hormones， AZF microdeletion detection of Y chromosome and abnormal chromosome karyotype among three groups， and levels of serum sex hormones among azoospermia patients with Y-chromosome AZF integrity and absence， normal and abnormal chromosome karyotype were compared. Result： The levels of FSH and LH in azoospermia group were significantly higher than those in oligozoospermia group and healthy control group， while T level was significantly lower than those in oligozoospermia group and healthy control group （P<0.05）. The incidence of Y chromosome AZF microdeletion in azoospermia group and oligozoospermia group （6.45%， 4.40%） were significantly higher than that in healthy control group （P<0.05）. The incidence of karyotype abnormalities in azoospermia group （19.03%） was significantly higher than those in oligozoospermia group （4.40%） and healthy control group （0.91%） （字2=11.382， 21.783， P<0.05）. There were no significant differences in levels of sex hormones such as FSH， LH and T in azoospermia patients with Y-chromosome AZF integrity and absence （P>0.05）. The levels of FSH and LH in azoospermia patients with normal karyotype were significantly lower than those with abnormal karyotype （P<0.05）， while T level was significantly higher than that with abnormal karyotype （P<0.05）. Conclusion： The levels of serum sex hormones are abnormal in azoospermia patients， this abnormal status is closely related to chromosome karyotype， while not related with integrity and absence of Y chromosome AZF. It is of great significance for the combined detection of serum sex hormone， AZF microdeletion of Y chromosome and karyotype in patients with oligospermia and weak sperm.

不孕不育是世界级医学难题，在我国不孕不育发生率为10%左右，而其中有近一半不孕不育为男性不育所致[1]。精子异常是导致男性不育主要原因，依据其异常情况可以分为精子畸形、弱精、少精以及无精症，而众多精子异常中不育最严重原因即为无精症[2]。相关研究显示，基因缺陷、性腺发育异常、染色体核型异常以及激素分泌功能紊乱等原因均会导致患者出现无精症[3]。精子形成过程主要为生精上皮干细胞接受刺激经过一系列变化而逐渐形成为成熟精子，在这一过程中性腺情况与遗传发挥重要作用[4]。本研究为进一步明确无精症患者发病机制，对本院近期无精症、少精症以及健康体检患者性激素水平与遗传学特点予以探究分析，为后期无精症患者治疗提供临床参考意见。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 将2017年1月-2019年4月本院收治的无精症、少精症患者以及同期体检健康者作为研究对象。纳入标准：无精、少精症患者以及健康对照组精液分析依据WHO第5版《人类精液检查与处理实验室手册》[5]，三者均进行三次精液分析，无精液患者未发现精子，少精症患者精子浓度不超过5×106/mL，健康者精液量、精子浓度、精子活动率以及正常形态精子百分率超过1.5 mL、15×106/mL、40%、4%;意识正常，可配合研究中各项操作。排除标准：精液障碍因为睾丸损伤、梗阻性无精子症或者睾丸肿瘤等;并发梅毒或者结核等原因感染;并发克氏综合征;伴阴囊感染、精索炎及睾丸炎等;精神存在障碍。将上述研究对象纳入无精症组（n=310）、少精症组（n=91）以及健康对照组（n=110）。该研究已经伦理学委员会批准，研究对象知情同意并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 血清性激素检测 三组研究对象均收集空腹静脉血液离心后保留上清液测定性激素水平，性激素包括卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）以及睾酮（T），均应用化学发光法进行测定。

1.2.2 Y染色体AZF微缺失检测 收集研究对象外周血提取DNA，随后应用紫外线分光光度计评估其纯度与浓度，随后选择多重聚合酶链反应（PCR）荧光探针法测定Y染色体AZF微缺失，整个检测过程应用试剂盒由上海通景生命科技股份有限公司提供，检测Y染色体AZF基因亚区列位点分别为SY84、SY86、SY127、SY134、SY254、SY255。整个检测过程中均需要使用正常男性DNA作为标准品。

1.2.3 染色体核型检测 外周血淋巴细胞采用常规染色体培养方式予以培养，获得染色体标本，每例研究参与者均采用显微镜分析G显带6～8个核型，同时对20个中期分裂相进行计数，若发现出现染色体结构或数目异常则需要扩大分析和计数。染色体核型异常结果按照人类细胞遗传学国际命名体制（ISCN2013）进行分析。

1.3 观察指标 比较三组血清性激素水平差异，Y染色体AZF微缺失情况，染色体核型异常情况，Y染色体AZF完整与缺失、染色体核型异常与正常无精症患者性激素水平。

1.4 统计学处理 采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计分析，呈正态分布计量资料以（x±s）形式表示，多组间比较采用单因素方差分析，兩两比较采用SNK检验，非正态分布计量资料表示为M（P25，P75）形式，多组间比较采用Kruskal-Wallis H检验，两组间比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组一般资料比较 无精症组，年龄19～49岁，平均（29.41±5.14）岁;就诊地点：男性学科门诊、生殖医学门诊及产前诊断分别290、17、3例。少精症组，年龄20～46岁，平均（30.72±5.02）岁;就诊地点：男性学科门诊、生殖医学门诊以及产前诊断分别89、2、0例。健康对照组，年龄23～47岁，平均（33.43±5.48）岁;就诊地点：男性学科门诊、生殖医学门诊以及产前诊断分别103、5、2例。三组研究参与者一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2 三组血清性激素水平比较 无精症组FSH、LH水平均高于少精症组与健康对照组，T水平低于少精症组与健康对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），少精组与健康对照组上述性激素指标比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.3 三组Y染色体AZF微缺失情况比较 无精症组与少精症组Y染色体AZF微缺失发生率（6.45%和4.40%）均高于健康对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.4 三组染色体核型异常情况比较 无精症组染色体核型异常发生率19.03%（59/310）显著高于少精症组4.40%（4/91）和健康对照组0.91%（1/110）（字2=11.382、21.783，P<0.05），无精症组与健康对照组染色体核型异常发生率比较，差异无统计学意义（字2=2.497，P>0.05），见表3。

2.5 Y染色体AZF完整与缺失无精症患者性激素水平比较 Y染色体AZF完整与缺失无精症患者性激素水平如FSH、LH及T比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表4。

2.6 染色体核型正常与异常无精症患者性激素水平比较 染色体核型正常无精症患者性激素如FSH、LH水平均明显低于染色体核型异常无精症患者（P<0.05），T水平明显高于染色体核型异常无精症患者（P<0.05），见表5。

3 讨论

有研究显示，男性不育症中有近6.5%患者是由于无精症所致，而精子形成过程主要受到性激素水平与遗传因素影响[6]。临床上主要通过性激素水平与常规精液分析测定男性患者生殖功能变化，但是这些测定并不能有效反映影响患者无精症发生遗传方面原因，Y染色体AZF微缺失与染色体核型为检测男性不育遗传原因重要手段[7-8]。

精子发育与形成为下丘脑-垂体-性腺轴分泌性激素，不同性激素互相影响一同发挥调节作用，影响精子形成过程[9]。FSH、LH以及T均为影响精子生成重要性激素，FSH调节支持细胞功能与结构，诱使机体形成利于精子发生环境条件，促进精子形成，LH可以通过激活Leyding细胞达到促进雄性激素分泌，T则可以促进睾丸内部曲细精管中分布生精细胞逐渐转化为精子[10]。本研究中，无精症组FSH、LH水平均显著高于少精症组与健康对照组，T水平显著低于少精症组与健康对照组，FSH水平上升，显示患者睾丸神经上皮出现损伤，精子产生功能障碍;FSH水平上升程度反映了患者支持细胞-曲细精管复合体受损情况，这种受损使患者间质细胞同样受到累及，LH主要作用于间质细胞，间质细胞因为功能受损使LH作用受阻，LH在患者体内大量聚集，所以LH水平上升;LH作用于间质细胞促进T分泌，T浓度上升逐渐扩散至曲精小管，进一步保证精子正常分泌，但是间质细胞受损导致患者T水平下降，显示患者睾丸出现损伤，不能产生精子[11]。

精子形成容易受到染色体尤其是Y染色体相关基因影响，Y染色体长臂上存在着与精子发生相关基因，称为AZF区，分为AZFa、AZFb、AZFc三个相互独立的区域，可发生多个位点缺失或突变，任何一个位点微缺失均可引起精子生成障碍，引发男性不育[12]。本研究中，无精症组与少精症组Y染色体AZF微缺失发生率（6.45%和4.40%）均显著高于健康对照组。国外研究者Krausz等[13]研究发现AZF不同区域缺失主要以AZFc区域缺失为主，这与本研究中患者AZFc区域缺失发生率较高结果一致。林兵英等[14]研究显示AZF缺失患者FSH明显高于无缺失患者，而不管AZF是否缺失患者LH与T水平差异不大，该研究认为患者曲细精管容易受到Y染色体影响，其缺失导致曲细精管抑制作用减弱，不能调节FSH水平，所以机体FSH水平异常上升。本研究中Y染色体AZF完整与缺失无精症患者性激素如FSH、LH及T水平比较，差异均无统计学意义（P>0.05），显示性激素水平异常与Y染色体AZF是否缺失无明显关系。AZFc缺失患者仍然存在精子形成能力，患者可以通过卵胞浆内单精子显微注射技术进行生育，但是后代应避免出现男性，以减少AZFc缺失传递，这可能是本研究中无精症患者性激素水平差异不显著的主要原因。

男性不育也会因为染色体核型异常所致，染色体核型分析主要采用G显带，该方法可以准确判断染色体数目和结构异常。本研究发现，无精症组染色体核型异常发生率（19.03%）显著高于少精症组（4.40%）和健康对照组（0.91%），无染色体核型正常无精症患者性激素如FSH、LH水平明显低于染色体核型异常无精症患者，T水平明显高于染色体核型异常无精症患者，显示无精症患者性激素水平异常可能因为染色体核型异常所致。无精症组患者染色体核型异常主要为47，XXY性染色体异常。47，XXY性染色体异常主要为患者减数分离期间卵母细胞与精母细胞性染色体分离情况不佳造成，多余X染色体导致Y染色体功能受到抑制，睾丸发育情况不佳，曲细精管上皮细胞出现透明病变[15]。

综上所述，Y染色体AZF微缺失和染色体核型异常会导致男性精子生成障碍，同时无精症患者性激素水平异常与患者染色体核型异常关系密切。另外，联合血清性激素检测、Y染色体AZF微缺失和染色体核型分析对于少弱精患者的诊治和辅助生殖具有重要价值。

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（收稿日期：2019-11-29） （本文编辑：程旭然）