鞭毛缺陷

轴丝最重要的缺陷是微管数目异常,以及其附件的结构异常,这些异常通常发生在其他结构正常的精子,是先天性精子发生特异性改变的表现。微管数目的异常可以是数目多或少。较严重的数目异常是外周微管一个或多个缺失,或两个中央微管缺失,后者被称为9+0缺陷。

轴丝复合体结构异常主要是指纤毛蛋白臂的异常,还有放射幅或中央鞘的异常。对于那些反复发作的呼吸道感染而又不明原因的不育患者,要特别注意精子轴丝结构的异常。

外周致密纤维缺陷

外周致密纤维结构异常较轴丝异常少见,可表现为数目异常、局部解剖位置的改变及结构改变。

顶体异常

精子顶体同样存在多种不同形式的异常,其中有两种最令人关注,一是顶体发育不全,二是顶体未发育。发育不全的顶体极薄,以至于使顶体前4/5赤道段无明显差别。这种发育不全的顶体可表现为顶体变形,甚至与其下的核分离,基质稀疏,但质膜完整。过去人们常将顶体发育不全归类为小头精子。

顶体未发育多被误称为“圆头缺陷”。人们一般习惯性将顶体未发育(也即无顶体)、核圆形、核内染色质发生不成熟称为三联征。这种说法来自超微结构、细胞化学和免疫细胞研究的共同认知。在一份精液标本中,如看到大量的圆头精子,首先怀疑为顶体未发育。

核的异常

人们知道,由于精子核大部分被顶体覆盖,因此,常规精液检查是无法显示精子核的,只有在超微结构水平才能进行客观地评价。精子核异常大体可分为四种:一是在密实的核中常有一个或两个无膜包绕的稀疏区,在稀疏区内含有稀少的颗粒样或丝状物质,这种泡样改变是染色质浓缩不均匀所致。这种异常一般不会影响精子的功能;二是核内空泡包涵体过大,造成核及头部明显变形。在光镜下,这种空泡样结构似乎是空的,但实际上,这种空泡样结构中含有多形性的包涵体,螺旋形或平行状的膜堆积,还有不同形状的小囊、脂滴,细胞器。这种核异常的精子顶体发育不全。三是核内染色质不成熟。染色质不成熟的精子可呈现有多核、顶体发育不全和核包涵体。这种精子的染色质呈粗大的颗粒状,类似精子核在早期伸长阶段的结构特征。四是染色质成熟障碍,即真性核软化(True nucleomalacic)。真性核软化的精子核DNA多为单链,核内磷浓度低,锌浓度可能增高。

连接段异常

精子连接段异常是先天性的。精子头尾发生分离是其结构特征,也有植入小头和植入凹异常的,这种精子叫断头精子。断头精子在常规精液检查时,可能会出现两种情况,一是“死的”,二是运动特别活跃,这两种情况出现时,首先应联想到的是精子中心粒结构和位置因素。

线粒体鞘的异常

精子线粒体鞘在精子尾部中段,螺旋形包绕外周致密纤维。人精子的线粒体鞘短,仅有10~12旋,排列也不甚规则,特别在前端。紧接中段线粒体鞘的最后一旋的尾侧,局部细胞膜反折特化,形成一致密的环形板状结构,其构成和电子密度类似于纤维鞘。细胞膜牢固的附着在此环上,能防止线粒体鞘在精子运动时向尾端移位。线粒体鞘的异常严重的类型是排列杂乱无章。

精子超微结构检查应注意的问题

哪些不育症患者的精液标本需要进行电镜检查,取决于以下几点:

  1. 数次精液常规分析,精子浓度正常,活动率、运动能力正常,正常精子形态百分率也基本正常,但有长期不育病史或/和去透明带仓鼠卵穿透试验阴性;
  2. 精子不动或运动异常而形态“正常”;
  3. 在常规精液分析检查中精子头部形状或大小的异常;
  4. 多次反复的精液检查,多个治疗方案治疗后效果不好者;
  5. 要求准确评估精液质量低下原因的患者。

在那些需要进行电镜检查的标本中,其超微结构的异常也会偶见于正常生育能力的男性中,真正病理状况的诊断必须对大量精子相关结构进行认真、细致的检查后方可得出。所以要求在检查鞭毛时,最好是横断面检查顶体时,观察精子不得少于70~100个;检查连接段异常时,不得少于80个精子;检查核异常时,不得少于65个精子。

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