支原体感染对精子的影响

支原体(Mycoplasma)属有90余种支原体,是一类结构简单、形态微小并能自行复制的原核生物。其重要的特点是缺乏细胞壁,呈高度多形性,在人工培养基上能生长繁殖并形成肉眼可见的微小菌落。其中能致人疾病的支原体有4种,他们分别是溶脲脲原体(Ureaplasma urealyticum,Uu)、肺炎支原体(M.Pheamoniae,Mp)、发酵支原体(M.Fermentans,Mf)、人型支原体(M.Hominis,Mh)。Uu是支原体中最小、最具特征的一种。1954年,Shepard等首先从尿道炎患者的分泌物中分离出Uu。1977年,Taylor医生将分离于患者尿道的Uu接种到自己的尿道,出现了尿频、尿急、脓尿等症状,首先证实了Uu的可致病性。

在Uu上行性感染的动物模型中,已证明睾丸可发生明显的病理损伤。扫描电镜及免疫电镜观察发现,部分精子上有Uu吸附,精子畸形率明显增加,主要为明显的卷尾畸形和头尾成角畸形。

支原体感染对精子的影响

生物学性状

支原体基本形态为球形和丝状,最小的球形颗粒直径为125~250nm,大的可达2~3μm,丝状体长短为0.3~150μm。革兰染色着色困难,呈阴性反应,常用吉姆萨染色,染成淡紫色。支原体无细胞壁,电镜下观察细胞外围可见由三层膜组成的细胞膜,厚7.5~10nm,内外层为蛋白质及糖类,中层为脂类,主要是磷脂。支原体胞质内含有无数颗粒状核蛋白体、mRNA、tRNA,其环状双股DNA分散在胞质内,但含量远较细菌为少。支原体无鞭毛,某些株呈现滑动或旋转动作,但非真正的运动。

分离培养

支原体对营养要求较高,可在人工培养基中生长繁殖,对氧要求不高,有氧或无氧条件均可生长,但多数在有氧环境中生长较好,个别菌株为专性厌氧。Uu在含血清的培养液中只需24~48h即可生长,在固体培养基上生长有陷入培养基生长的趋势,经7~10d培养可形成细小的油煎蛋样菌落,直径10~600μm,肉眼可见,也可用低倍显微镜或倒置显微镜观察。

支原体无论在固体培养基或是培养液中生长繁殖达到高峰后24h内几乎全部死亡,应及时移种,移种时接种量要大,否则不易生长。如系固体培养基,移种时先从生长的平板培养基上用无菌小刀切取菌落块,放在另一培养基上使菌落面向下,再划线接种。

抵抗力

支原体对糖的酵解可分为两类。一类是发酵糖产酸产气,如肺炎支原体可分解葡萄糖、果糖、半乳糖、糊精和淀粉。另一类对糖不发酵,但能利用脂肪酸和氨基酸,如口腔支原体、唾液支原体和人型支原体。在含精氨酸的培养基中,可水解精氨酸并产生氨(NH3),使培养基中pH值增高。支原体对尿素多不分解,只有Uu分解尿素产碱。

致病性

在男性,Uu感染可引起非淋菌性尿道炎、慢性前列腺炎、附睾炎及不育症。在女性,Uu感染可引起阴道炎、宫颈炎、子宫内膜炎、急/慢性输卵管炎、盆腔炎,并可导致宫外孕和不孕。Uu围产期感染可引起孕产妇和胎儿、新生儿的损害,如流产、早产、死胎、羊膜绒毛膜炎、胎膜早破、低体重儿、胎儿宫内发育迟缓(IUGR)、产褥热以及新生儿的肺炎、脑膜炎、骨髓炎、脐炎等。泌尿道感染Uu,可诱发尿路结石。

经流行病学调查,Uu的人群感染率颇高,已婚女性阳性检出率在20%左右,孕妇可更高。不育症男性精液阳性率在40%~50%之间,其伴侣阳性率为对照组2倍以上。淋病后尿道炎和非淋菌性尿道炎者40%~50%Uu阳性。孕妇Uu阳性者,其新生儿阳性率高达30%以上。

Uu感染的诊断与治疗

过去20多年中,Uu感染的诊断和研究均选用液体培养法。该法原理是Uu脲酶分解尿素产生的NH3能使培养液pH值升高,从而使内含的指示剂酚红出现呈色反应。液体培养法缺陷颇大,一为需要连续观察72h,二为常因杂菌的污染而出现假阳性和假阴性。如真菌、变形杆菌也有脲酶可造成假阳性;产碱和产酸类杆菌可直接影响培养液的pH造成假阳性和假阴性。

Uu感染对精子的影响

许多临床及实验研究结果提示,Uu感染与男性不育有关。1991年以色列Bartoov等人检查1250例不育男性精液,其中有692例感染微生物,以支原体感染最高(29.1%)。国内徐晨等(1992年)首次用免疫电镜证实Uu吸附于不育男性精子表面,并可造成部分精子膜缺损甚至膜结构严重破坏。Uu吸附在精子表面后,在局部膜上立即摄取宿主细胞内的营养物,进行代谢和蓄积毒性产物。Uu产生的H2O2能够直接破坏精子细胞膜。此外,Uu膜上的磷脂酶A和磷脂酶C均可作用精子细胞膜上的类脂成分,利用膜内的胆固醇,耗竭精子细胞膜的主要成分,Uu膜上的磷脂酶A1、A2水解精子细胞膜的磷脂,产生溶血磷脂和游离脂肪酸,而磷脂酶C作为脂酰水解酶,水解膜上的磷脂成分,产生1,2-甘油二酯及磷酸酯,这些是造成精子细胞膜破坏的主要病理机制。精子膜具有极其重要的生理功能:构成精子特异性抗原决定簇、参与精子的获能及与卵子的识别过程,是受精的结构基础。因此,Uu对精子膜的破坏,将影响到精子的受精能力。

商学军等报道,Uu感染的不育患者,其精子头部、中段及尾部大量附着Uu,使精子由流线型变得“臃肿”,造成精子前进时的流体动力学阻力增大,精子运动速度减慢,运动方式呈锯齿形。此外,Uu培养阳性的精子尾部可严重卷曲,或精子头尾折角,实验证明,人工感染24h的精子,爬高试验几乎处于原地摆动。另一方面,由于精子卷尾或头尾折角,又使精子尾部的自由摆动受到限制,出现原地转圈的运动方式。另有报告,Uu可以通过性行为随精液进入女方体内,从而引起子宫内膜炎、输卵管炎、卵巢炎及自发性流产等。29例妻子习惯性流产的丈夫精浆Uu培养均为阳性的精子,其中82.8%(24/29)的运动轨迹存在原地转圈现象,两者具有较高的相关性。从Uu感染的精子运动轨迹图象分析中发现,Uu感染阳性组的精子运动速度明显低于Uu感染阴性组(P<0.01),有学者认为附着于精子表面的Uu能分泌神经氨酸酶类物质,随精子进入卵母细胞时,胚胎就会死亡,终止早期妊娠。黄宇烽等研究发现精液中脱落的生精细胞内有Uu定位,说明早在精子成熟前,Uu就侵入生精细胞,破坏精子的正常发生。

综上所述,Uu引起男性不育的原因,可能有以下几点:①侵入生精小管,干扰精子的正常发生;②吸附精子表面,掩盖精子识别卵细胞的部位,影响精子通过卵细胞的能力;③影响精子的运动;④产生神经氨酸酶类物质干扰精子与卵细胞结合;⑤通过免疫系统的机制影响受孕,因为Uu感染可引起生殖道的损伤,精子进入血流,导致自身抗体的产生。Taylor-Robinson也认为不能排除Uu抗体与人精子有交叉反应而降低人的生殖能力。

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