人类精子形态畸形与胚胎发育异常的关系

发布时间:2020-09-21       作者:李宏军       来源:临床实验室        浏览:2474       收藏: 0

【摘要】什么才是决定后代发育正常与否的关键因素,是男人精子的形态吗?显然不是。真正的生育使者是男人的遗传物质,也就是存在于精子头里面的染色体,这是男人生育的根本所在。近年来,精子形态的判断标准不断变化,认识调整在所难免,有些时候医生的认识偏颇,容易遭遇临床实践困境和患者的质疑。但是万变不离其宗,无论外部的判断标准如何变化,根本性的东西不会改变,胎儿发育畸形自有其特定的形成机制,这与精子的外在形态关系不大。

在一些夫妻在生育过程中,偶尔会出现胎儿发育异常,或称之为畸形,在寻找病因时,最常见的发现就是男方的精子异常形态率超过正常标准,或称之为畸形精子症,这让患者和医生都很崩溃。精子畸形与后代畸形总会让人们充满联想,并经常将其视作同源。畸形精子症在生殖医学界的研究和临床工作中引起了很大的争议,值得关注。

一、精子形态的判定标准

近年来,随着科学技术和认识水平的不断提高,国内和国际上分析精子形态学的标准也在不断地变化(表1),目前临床工作中执行的形态学标准是世界卫生组织(WHO)的第五版,精子形态正常率的标准为≥4%,看来精子形态的判定标准越来越严苛了。

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二、如何看待精液内的畸形精子

精子的结构分为头颈部(长7~8微米、宽3~5微米)和尾部(约45微米),正常的精子像蝌蚪一样,呈卵圆形,需要在放大几百倍的显微镜下观察。

这与我们社会上的人群可以有残疾一样,人类的精子也是可以有发育异常的,显微镜下表现为非正常形态,其中有一些是正常的生理变异(图1),而有一些则是属于畸形范畴(见图2)。一般情况下,这样形状异常的畸形精子不应该太多,如果异常的精子超过正常标准,尤其是在半数以上,可以影响精子的整体受孕能力,明显减少“有竞争力”精子的数量,不利于精子成功地使卵子受精,可以影响精子的受孕能力。严重畸形者(80%以上的精子形态都是明显异常的)可以让男人的生育能力遭遇困境。但是,受孕率的降低,只是决定了人们自然怀孕的难易程度,却并不能决定后代的健康,真正决定后代发育是否健康的在于其遗传物质,也就是我们熟知的染色体,当然在母体内孕育的过程也有着不可估量的影响。问题的关键是精子形态异常与精子染色体异常的关联性到底有多大?

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三、认识偏差的历史

后代畸形关联这种认知态度也不是空穴来风,自有其深刻的历史渊源和社会背景。早在1674年,人类(荷兰的Hamm与Leuwenhock)第一次在显微镜下看了自己精液内的精子时,因为精子有头、体、尾,有完整的系统结构,有运动能力,如同一个小娃娃一样,人们就认定了精子应该是一个独立的生命体。那时的科学家们坚信,精子就是人类的雏形,女人无非是提供了一个让精子发育的孕床,并单纯提供精子生长发育所必须的各种营养成分,就如同种子与土壤一样的关系,完全忽视了女人对后代的实质性(遗传)贡献。

四、关于精子形态问题的多重困扰 

抛开标准的差异问题,现代人对精子形态的顾虑还是很多的,简单总结了几个问题如下:在生育后代的这件事情上,对精子的评价是单纯以形态为主,还是以功能(能力)为主?形态异常的精子是否有均等的机会去受孕?形态不够标准的精子是否其染色体就一定是异常的,或者脆弱的?严重畸形的精子是否也有受孕机会?真正受孕的那一个幸运精子,是否一定是形态最佳的?没有正常形态的精子,是否就不能受孕了?精子形态学标准总是在变化,这样越来越严苛的精子形态标准的意义何在?其临床价值是什么?担心后代发育不正常的顾虑该如何解除?这些问题都需要正面面对,因为回避的态度不是一个好的选择,医生和患者的顾虑不能够得到解除,尤其是患者。

1. 自然怀孕精子所注重的指标:以能力为主。形态只是评估精子功能的指标之一,但不是唯一,也不是最为重要的。一直以来,评估精子生育能力的主要指标都是精子的数量和活力。

2. 形态异常或不够标准的精子受孕概率:会小一些,但是也不是没有机会。就如同购买彩票抽奖一样,大家都有机会,除了看能力之外,还要看运气。能力大的精子,固然成功受孕的概率会大,但是也不是绝对的。概率是科学层面上的事情,是大数据决定的,但是在具体到每一个精子来说,大家都有机会,机会的大小与能力不一定完全成正比例关系,在很多时候以及很多事情上是没有道理可讲的,运气也很重要。

3. 形态异常或不够标准精子的染色体情况:发生异常的可能性很小。目前使用的WHO第五版标准,给出的都是精子各个径线的物理差异,并没有畸形的概念,只有真正严重、全部的某些特殊类型的畸形精子,才可能与遗传异常相关,在疾病诊断中应该属于非常罕见的情况。

4. 真正受孕的那个幸运精子:一定是功能最强大的,却并不一定是形态标准的,毕竟全部的精子均具有一样的遗传物质,并不会因为其形态的差异而出现染色体的显著变化,大家都有成功受孕的概率,就如同抽奖一样的道理。此外,这一点在精子库筛查献精员的过程中已经得到了充分证明。那些已经生育健康后代的成年健康男性献精者,其中不乏100%精子异常形态者。

5. 严重畸形精子的受孕机会:几乎为零。由于存在重大的发育缺陷,甚至是遗传异常,严重形态异常的精子往往运动能力极差、顶体酶不足、遗传物质不完整,很难获得受孕概率和持续的后续胚胎发育机会。

6. 精子形态学标准越来越严苛的意义:看问题的角度不同了。以往,我们看待男人的生育能力,主要看精子群体状态,即整体上的精子功能如何;现代则是看个体,毕竟最后真正怀孕所需要的精子只有一个,就如同奥运会夺冠一样,只有功能最强劲最优秀的那部分精子当然也最有可能成功受孕。

7. 苛刻精子形态标准的临床应用:目前主要用于人工筛选精子。风生水起的辅助生殖技术,让人工选择精子成为一种常态。期望在数以亿计的精子中,筛查出那么几个优秀精子不是一件容易的事情,医生不可能了解每一个精子的功能状态,只能从其中选择哪些外观上看起来最为标准的精子,也就是形态学正常的精子,这是没有办法的事情。甚至为了提高试管婴儿的受精率,医生还经常采取超高放大倍数的显微镜来观察和分析精子的形态。当然,这些操作的结果,只能是在外观上下功夫,精子形态也是医生唯一可以操作的主要依据指标。

8. 后代发育异常的顾虑:不必过于担心怪胎的出现。生育后代是一件大事情,有心理顾虑是可以理解的,谨慎一些也不过分。事实上,医学中有许多不确定因素存在,无论是自然妊娠和分娩的后代,还是试管婴儿后代,都不见得是全部健康的!甚至在母体孕育的过程中,同样会给后代带来某些危害。但是,漫长的繁衍历史告诉我们,人类自身可以通过多种途径,对有问题的后代进行有效处理,达到优胜劣汰的优生目的,否则人类早就会消亡掉了。

五、胎儿畸形与精子形态异常不是一回事

胎儿畸形主要发生在器官发生器,即女性怀孕的早期(头三个月内)阶段。如果在此期间孕妇感染病原体、发热、服用有危害性的药物(抗生素、激素、神经类等具有生殖毒性药物)、接触到环境危险因素(酗酒、农药、射线)等,将直接危害到胎儿器官分化的进程,导致胎儿畸形或发育迟滞。由此看来,胎儿畸形与精子畸形没有必然关联。

许多发生胎儿畸形的妇女,仔细询问起来,多数可能存在各种导致胎儿畸形因素存在,可以在仔细检查后加以明确。当然,也有部分患者找不到明确的致畸性病因,属于特发性因素,则应该加强再怀孕后的孕期监测,以便早期发现胎儿发育问题,尽早处理。

六、胎儿发育异常的监控有配套措施

值得一提的是,个别携带遗传异常基因的夫妻,确实存在将自己的遗传异常传给后代的机会,并可能引起胎儿畸形等发育异常,需要一系列措施加以控制,必要时可以做胎儿的遗传筛查,以确保后代的健康发育。主要是在拟生育之前接受包括染色体在内的全面的遗传学分析,并应该由专业医生进行详细的遗传咨询。我们还可以利用现代的科学技术对胚胎和胎儿进行全面检查,早期淘汰异常或畸形儿。此外,子宫本身可以将异常胚胎以流产的形式排斥掉。最后,在万不得已的情况下,还可以通过产前诊断来明确胎儿的发育情况,对于确定诊断有严重异常的胚胎,给予有效的清除处理,确保生殖安全。

七、如何应对精子形态异常

引起精子形态异常的原因很多,包括内在的和外在的两种类型。影响精子生长发育的内外因素,例如内分泌激素水平异常、精索静脉曲张、生殖系统感染、服用过具有生殖毒性的药物、接触环境中的有害因素(毒物和射线)、不良的生活饮食习惯(嗜好烟酒和桑拿)等,而且是多种不利因素的累加作用,当然也不除外遗传异常。外在因素则更多,而且复杂,任何伤害睾丸生存环境的衣食住行等因素,均可以导致精子形态异常。除了某些特定形态的精子异常(可能存在遗传异常因素或其他严重的不利因素)外,绝大多数的精子形态异常是非特异性的,也就是没有具体的原因,是多因素多种异常共同作用的累积结果,而且还有一定的时间持续性。

针对这些已经明确的病因,可以采取针对性的方法加以治疗。此外,患者可以在日常生活中多注意一些,例如不酗酒、不吸烟、不洗桑拿等,平衡饮食、适当运动、注意休息、放松紧张情绪等,均具有一定的作用。同时可以使用一些调整睾丸内环境的治疗药物,多可改善精子发育环境和精子形态。


参考文献(略)

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