畸形精子症的病因、诊断及治疗方法

生育年龄的男性连续2次以上精液分析精子浓度≥15×106/ml,前向运动的精子≥32%,头部正常形态的精子<4%,可诊断为畸形精子症。精子的形态与精子的运动以及精子的受精能力紧密相关。正常形态的精子越多,受精率越高,反之越低。因此,畸形精子症是男性不育的常见原因之一。他常常与少精子症和弱精子症同时存在,当三者并存时又称少弱畸精子症(oligoasthenoteratozoospermia,OAT)或少弱畸综合征。

畸形精子症

精子的正常形态

一般形态结构

精子形似蝌蚪,全长60μm,分头和尾两部分。参见《精子头部结构》、《精子尾部结构

头部:头部正面观呈卵圆形,侧面观呈梨形。头长4~5μm,宽2.5~3.5μm。细胞核位于精子的头部,核内染色质高度浓缩,核内常有不规则和大小不等的透明区。在精子头部,即核前2/3有一帽状的特殊结构—顶体将其覆盖。

尾部:精子的尾部是精子的运动装置,又称为鞭毛,长约55μm,从头到尾可分为颈段、中段、主段和末段4个节段,其中主段是精子尾部中最长的一段,长约45μm,是精子尾部的主要部分。

超微结构

头部:电镜下核内染色质呈不规则的纤维颗粒状,染色质中可见核泡。核的表面是核膜,厚7~10μm,为类脂双层结构。顶体在电镜下由顶体外膜、内膜和顶体腔三部分组成。外膜与细胞膜之间有薄层的细胞质,内膜和核膜有一间隙,称为顶体下间隙。顶体又分为顶体前区和赤道部两部分。

尾部:尾部主要由轴丝、线粒体鞘、外致密纤维和纤维鞘等组成。轴丝由周围的9对双联微管和中央的两条微管组成,每对周边的双微管是由A型亚微管和B型亚微管构成,微管是由α微管蛋白和β微管蛋白组成。每个A型亚微管向邻近的B型亚微管伸出两个短臂称为动力蛋白臂,这两个臂分别称为内侧支臂和外侧支臂。

病因

感染原因

生殖道和生殖腺体的病原微生物感染均可造成精子畸形率升高,特别是近年来支原体和CT感染逐年上升,这两种病原微生物感染男性生殖系统中尿道、前列腺和附睾较为多见。Uu感染后对精子的影响已有许多临床及实验研究报道,Uu感染与男性不育有关。1991年以色列Bartoov等检查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产生的毒物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均可作用于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族、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,而对照组仍有(54±1.9)mm。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。Uu感染后通过直接和间接的方式对精子的形态、运动和受精功能等造成影响,导致男性不育。Ct感染可引起畸形精子数增多,Ct原生体黏于精子头部而影响精子的活动能力,使精子的活力、活率、运动速度尤其是前向运动速度均降低。

精索静脉曲张

精索静脉曲张除了影响精子的发生和运动功能外,还可造成非成熟状态精子以及圆头精子数目增加,畸形精子比率增高。这主要是睾丸的血液循环异常改变所引起,导致血液滞留,局部温度升高,供养和必需营养物质缺乏,代谢产物蓄积,使生精小管中的精子发生、发育以及数目减少,精子在附睾中的成熟过程都出现异常变化。

环境因素

生活环境中化学物质随处可见,人们无时不与这些化学物质直接接触,这些化学物质主要包括金属、杀虫剂等,前者有硼、镉、铬、铅、锰、汞等金属和微量元素,这都是已明确认为具有生殖毒性、可导致精子数量减少和精子畸形增加的一些元素。后者有苯氧羧酸类农药、有机汞农药、有机磷农药,已知这些农药均可引起精子畸形率增加,数目减少,活力下降。除了上述化学物质外,粉尘、苯乙烯、丁乙烯、氧化乙烯、环氧氯丙烷都可以引起生殖系统的损伤。职业环境不同,接触化学毒物的机会不同,专门从事生产上述化学物质的男性,接触浓度要比一般人群高出许多,因此损伤的程度也要严重得多。现在我国经济稳定而持续地增长,但环境污染问题不容乐观。

遗传因素

对那些病因不明而精液中畸形精子异常高的不育男性,应考虑有遗传性疾病的可能。由于对精子的评估多半是采用染色法,光镜下观察精子的大体外观形态,而不能对精子的超微结构和染色体进行评估,容易使一些染色体病漏诊。目前已发现有些疾病如纤毛不动综合征、Y染色体微缺失、常染色体结构畸变、易位或臂间倒位以及数目畸变,这类患者可能表现出无精子、少精子、弱精子、畸形精子或后三者同时存在,有的患者精子中动力蛋白臂缺如,只有做透射电镜时才能发现,而镜下精子形态正常。

药物因素

长期应用或大剂量使用皮质类固醇、雄激素、雌激素和促性腺激素,肿瘤患者使用烷化剂(如环磷酰胺)、抗代谢类药物(如阿糖胞苷)和植物生物碱类(如长春新碱、长春花碱),某些抗生素类药物等,可造成精子数目少和畸形精子的比例增高。

高温、放射等物理因素

现在对生殖系统有影响的物理因素有辐射、电离、温度、超声、电流和激光,这些物理因素通过直接和间接两种途径作用于睾丸和附睾,导致精子数目减少、活动下降、畸形率增加。

其他因素

吸烟者畸形精子明显高于不吸烟者,人和动物研究证实,酒精对精子数目、活动力、形态和受精力有明显损害。此外微量元素、氨基酸和维生素缺乏也可导致畸形精子增加。但Kwenang等分析了患有严重畸形精子症的男性与正常健康男性大学生这两组人的精液标本,发现精浆中的铁、铁蛋白和铜离子的水平两组间无显著性差异。

诊断

畸形精子的诊断主要依靠实验室检查。由于人类精子的形态在生理情况下有许多变异,活精子形态各式各样,给精子的形态评估带来较大困难,染色是分析精子形态的主要手段,正常生理和病理范围内变异的精子可通过染色来加以鉴别。

精子包括头、颈、中段、主段和末段。由于光镜很难观察到精子末段,因此可以认为精子是由头和尾组成。只有头尾正常的精子才认为是正常的,所有处于临界形态的精子可认为异常。染色后精子头部较原精液中活性精子头部略小,但难以觉察,染色后的正常形态精子应该先是头、尾部都正常,头部形状为椭圆形,头部长4.0~5.0μm,宽为2.5~3.5μm,长宽之比为1.50~1.75。

WHO将经染色后的畸形精子分为:①头部缺陷。②颈部和中段缺陷。③尾部缺陷。④过多残留胞质。头部畸形又可分为锥形、梨形、圆形、不定型、有空泡、小顶体区6种;颈部和中段缺陷分为颈部弯曲、非对称性、粗、细4种;尾部缺陷分为短、弯曲、卷曲3种;过多残留胞质>1/3头部1种;共4大类畸形14种形状。

除了通过一般染色的方法观察精子形态外,还可借助透射或扫描电镜对精子进行超微结构的观察与分析,特别对那些超微结构有异常的不育男性能做出正确诊断。

对严重畸形精子症患者不应忽视染色体异常的因素,常染色体核型分析和性染色体检查也是必要的。

一般来说,畸形精子症不难诊断,当生育年龄的男性连续2次以上精液分析精子浓度≥15×106/ml,前向运动的精子≥32%,头部正常形态的精子<4%,可诊断为畸形精子症。但进一步查明畸形精子症的病因有一定的难度,然而查明病因对指导畸形精子症的治疗有重要的意义。

治疗

一般治疗

对患有畸形精子症的男性应戒烟、戒酒,对从事放射、高温和接触化学有毒物品的职业者劝其更换岗位,停服某些导致畸形精子的药物,防止睾丸高温,不要穿紧身裤和洗桑拿。

对因治疗

凡因生殖道和生殖腺体的病原微生物感染而造成精子畸形率高的患者可选用抗生素治疗,可先做药物敏感试验,为正确选用抗生素提供依据。抗生素尽量选用广谱抗生素,治疗周期不宜过长,可以考虑抗生素的联合用药缩短治疗周期。服用某些抗生素或服用时间过长可能导致精子畸形或加重畸形。

精索静脉曲张引起的畸形精子比率增高可采用精索静脉高位结扎手术治疗,手术后6个月精液质量将逐步改善。

抗氧化治疗

过氧化物或氧自由基常常是导致精子畸形的直接损伤因子,因此绝大多数的畸形精子症使用抗氧化治疗能收到较好的疗效。常用的抗氧化剂有左卡尼汀、维生素E、维生素C和谷胱甘肽/硒(Glutathione/Selenium),后者是人体必需的营养物质,构成谷胱甘肽过氧化物酶,催化还原型谷胱甘肽成为氧化型,使有毒的过氧化物还原为无毒的羟基化物。硒的推荐摄入量为每日50μg。

营养性治疗

给予复方精氨酸或精氨酸每日4g,锌每日30~60mg,辅酶Q10每次10mg,每日3次,维生素B12每日1500~6000μg,维生素A每次3500U,每日1次,左卡尼汀口服液每次1g,每日2~3次,进行营养性治疗至少3个月,但脂溶性维生素应用不宜超过30天。

辅助生殖技术

精子优化:采用密度梯度离心法,挑选出形态正常的精子,做宫腔内人工授精(intra-uterus insemination,IUI)或供其他助孕技术用,在女方排卵期,采用B超监测排卵,在卵泡>1.8cm时注射hCG 10 000U,注射后36h将丈夫的已优化处理过的精子行IUI。

卵细胞胞质内单精子显微注射(ICSI):对于以圆头精子为主的畸形精子,常规IVF-ET治疗通常难以使卵细胞受精,可选用该法。

中医药治疗:

肾阴亏虚型:采用滋阴清热的方法,可选用知柏地黄丸。

肾气不足型:采用补肾固精的方法,可选用无比山药丸。

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