精子形态与体外受精结局的相关性研究

【摘要】研究目的：1.研究精子形态参数(正常形态精子百分率、畸形精子指数、顶体指数、顶体完整率)在体外受精方式选择中的作用，为合理选择体外受精方式，提高体外受精率，避免体外受精失败提供一定帮助。2.建立精子形态各项参数预测IVF妊娠结局的截点值，以各截点值分组，研究精子形态参数对IVF结局的影响。3.研究特殊异常精子形态患者生育异常的机制，为此类患者的临床诊治提供依据。研究对象：1.2011年5月-2013年10月来吉林大学第一医院生殖中心首次行体外受精助孕治疗的265对不孕夫妇，均为女方输卵管因素。2.选取特殊异常精子形态3例：95%无头精子症1例(病例1)、98%无头精子症1例(病例2)、100%圆头精子症1例(病例3)；对照组：20%无头精子症1例、15%无头精子症1例。研究方法：1.采用计算机辅助精液分析系统进行精液分析。常规方法制备精子形态涂片，采用Diff-Quik方法进行染色。参照WHO第五版精子形态分析标准进行形态学判读。计算正常形态精子百分率和畸形精子指数。在同一张形态涂片上参照Menkveld方法进行精子顶体形态分析，计算顶体指数和顶体完整率。2.采用Epon812环氧树脂包埋精子细胞团，光镜定位后超薄切片，透射电镜观察精子超微结构；常规石蜡包埋睾丸曲细精管、切片、HE染色，对睾丸生精功能状态进行病理检测；采用精子染色质扩散试验合并精子荧光原位杂交技术分析精子核DNA完整性和精子染色体非整倍体性。荧光显微镜下分析500个精子的DNA损伤情况及18/X/Y号染色体情况，计算精子核DNA损伤指数及精子非整倍体率。3.采用SPSS17.0统计学软件进行分析。计量资料采用两独立样本t检验；计数资料采用四格表卡方检验。应用MedCalc软件进行受试者工作特征曲线(Thereceiveroperatingcharacteristics,ROC)分析。P<0.05差异有统计学意义。研究结果：1.精子形态参数在体外受精方式选择中的作用(1)根据体外受精方式不同，分为IVF组197例、补救ICSI组68例。比较2组间精子形态参数，结果显示IVF组正常形态精子百分率、顶体指数、顶体完整率均高于补救ICSI组，比较有统计学差异(P<0.05)；IVF组畸形精子指数与补救ICSI组比较无统计学差异(P>0.05)。(2)采用ROC曲线分析265例样本精子形态各项参数对受精方式的评价能力和参考值，结果显示顶体完整率ROC曲线下面积最大，为0.717。对精子形态各项参数进行特异性和敏感性分析，其中顶体指数特异性最好。正常形态精子百分率、顶体指数、顶体完整率在体外受精方式选择中的截点值分别为1.44%、15.35%、28.57%。(3)根据受精方式不同，采用二元逻辑回归分析精子形态参数与受精方式相关性。结果显示，顶体完整率与受精方式具有独立相关关系（OR=1.038，P<0.05）。2.精子形态参数对IVF结局的影响(1)采用ROC曲线分析197例样本精子形态各项参数对IVF妊娠结局的评价能力和参考值，结果显示顶体完整率ROC曲线下面积最大，为0.553。正常形态精子百分率、畸形精子指数、顶体指数、顶体完整率在IVF妊娠结局评价中的截点值分别为3.92%、1.37、26.34%和30.92%。(2)根据精子形态各项参数预测IVF妊娠结局的截点值，将精液标本分别按正常形态精子百分率、畸形精子指数、顶体指数和顶体完整率进行分组，研究精子形态参数对IVF结局的影响，结果显示正常形态精子百分率、顶体指数和顶体完整率的不同组别间临床妊娠率均有统计学差异(P<0.05)。顶体指数组别间2PN受精率有统计学差异(P<0.05)。3.特殊异常精子形态患者生育异常机制探讨病例1精液常规：液化时间正常，粘稠度适中，量1.5ml，pH7.9，浓度83.55×106/ml，（a+b）级4.19%。Diff-Quik染色示95%为无头精子。衣原体、支原体、淋球菌、TORCH、精浆生化、生殖激素、外周血染色体、AZF检查均正常。精子染色体非整倍体率为0.6%。精子核DNA损伤指数为84.4%。女方于取卵当日获卵10枚。MⅡ期卵母细胞4枚，行ICSI后获得4枚2PN受精卵，均卵裂。移植2枚7Ⅱ级优质胚胎，但移植后未孕。病例2精液常规：液化时间正常，粘稠度适中，量3.1ml，pH7.5，浓度26.14×106/ml，（a+b）级13%，存活率60%。Diff-Quik染色示98%为无头精子。解脲支原体培养阳性。泌乳素(Prolactin,PRL)水平偏高。精浆抗精子抗体、沙眼衣原体、外周血染色体、AZF检查均正常。睾丸穿刺涂片：精原细胞占20%，初级精母细胞占20%，次级精母细胞占2%，精子细胞占25%，支持细胞占30%，精子占3%，每高倍视野可见1-2个精子。精子染色体非整倍体率为0.8%。精子核DNA损伤指数为95%。超微结构：标本头部、颈部及中段、尾部均可见到程度不同的结构异常：全片大多数精子仅见尾部；顶体发育不良，缺失，顶体膜结构不完整；核内有空泡；线粒体大小不均，排列紊乱；部分精子尾部包绕多个轴丝，且轴丝结构不完整。睾丸病理：大部分曲细精管硬化，细胞成分消失，只见界膜。界膜增厚明显，无精子生成。个别曲细精管相对正常。睾丸间质纤维化，可见炎细胞渗出。夫妻双方均不同意行辅助生殖助孕。病例3精液常规：液化时间>60min，稍稠，量1.2ml，pH7.8，浓度35.99×106/ml，（a+b）级0.00%，存活率38%。Diff-Quik染色示100%为圆头精子。生殖激素、外周血染色体、无精子因子(Azoospermiafactor,AZF)检查均正常。精子染色体非整倍体率为0.2%。女方于取卵当日获卵21枚，MⅡ期卵母细胞20枚。行ICSI后获得2枚2PN受精卵，均卵裂，移植1枚5Ⅱ级的非优质胚胎。移植后14d血HCG418U/L，移植后34d见宫内单活胎，其内可见胚芽及心管搏动。2013年6月诞生1名健康男婴。对照组20%无头精子症患者的精子染色体非整倍体率为0.4%，精子核DNA损伤指数为34%。15%无头精子症患者的精子染色体非整倍体率为0.2%，精子核DNA损伤指数为27%。结论：1.正常形态精子百分率、顶体指数和顶体完整率均可作为体外受精方式选择的重要依据，且顶体形态参数特异性优于正常形态精子百分率。2.正常形态精子百分率、顶体指数、顶体完整率均可作为预测IVF妊娠结局的有效参考指标。3.精子超微结构异常和DNA损伤程度高可能是精子形态异常患者生育异常的原因，即使此类患者行ICSI后能够成功助孕，其后代远期安全性仍有待长期随访。
【作者】武婧；
【导师】刘睿智；
【作者基本信息】吉林大学，细胞生物学，2014，硕士
【关键词】精子形态；体外受精；妊娠结局；畸形精子症；

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