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.精液分析的新指標

 

4-1精子的產生過程

 

精子是男性成熟的生殖細胞,精子(精蟲)是雄性生殖細胞,它是經過稱為精子生成的過桯由睪丸產生。

精子具有一個頭和一條尾巴,尾巴左右擺動以推動精子前進,精子朝卵游去以實現受精。

許多動物可產以生數百萬個精子,但是只有一個精子可使一個卵受精。

 

而目前的精液分析,我們可初步得知精蟲數目與活動力的狀況,這與受精率有著相當的關係,

而精子型態,更是在 1000 倍顯微鏡肉眼觀察下,用作猜測精蟲的『內涵』、『品質』的標準。

 

藉由上述的精液分析,的確幫助了許多不少不孕夫妻們進行初步的評估,

但臨床上總有些原因無法解釋的不孕症個案,曾經有學者提出,

男性不孕症患者中可能有15%的精蟲,仍具有正常形態,而無法以傳統精液分析診斷出。

那他們問題出在哪呢?或許就是顯微鏡下看不出的秘密-精蟲的DNA

 

而現在,我們可以更精準的使用儀器(電腦輔助的精液分析)的方式,不只針對外觀及活動力,

更能精準的檢查到精蟲裡的DNA是否健全,而且能將精子形態(活動力、游動軌跡)檢查的更為仔細,讓檢查的數量更精準,協助我們更準確的去判斷,省去過去不斷嘗試重複檢查的困擾。

 

近年來醫學研究逐漸發現,精蟲內部DNA的損傷(Sperm DNA damage)在男性不孕症的病因中扮演重大的角色,所謂的損傷包括了:

1.精蟲細胞內累積過多自由基造成的氧化壓力(Oxidative stress)

2.受環境刺激或DNA嚴重被破壞,而走向自殺一途的凋亡(Apoptosis)反應

3.以及DNA碎片(DNA fragmentation)等。

 

為什麼會造成DNA損傷?

精蟲的DNA損傷,多是 DNA 鏈中發生斷裂、缺失等;

造成損傷的可能原因有:疾病、發炎、藥物使用、高燒、睪丸溫度太高、環境汙染、抽菸喝酒、年紀漸長、或是精蟲體外處理時間過久等;

而造成DNA損傷的機制,多為自由基(Reactive oxygen species, ROS)的累積、染色體異常包裹(Chromatin packaging)、凋亡(Apoptosis)

 

如何檢驗DNA損傷?

許多種檢驗方法可以使用,例如將螢光標記在斷裂的DNA缺口處的TUNEL試驗,即可偵測DNA碎片(DNA fragmentation)的程度;

化學冷光、或螢光方式,利用自由基氧化的特性,可以反映出精蟲細胞內的自由基部份等(如右圖)

其餘還有Comet試驗、精蟲染色體結構分析等。

由於目前技術的限制,檢驗過後的精蟲,不宜回收使用,因此在臨床上仍只帶有診斷上的意義。

 

DNA損傷與生殖力的關係?

1996年開始,許多學者開始研究精蟲DNA損傷對生殖力的影響,

2005Mohamed et al.以回溯性的研究,發現不孕症的男性精蟲,

的確較健康捐贈者的精蟲,較容易凋亡、或帶有更多的自由基。

而自由基含量較多的精蟲,也較易走向凋亡一途。

 

2004Bungum et al. 收集了306例輔助生殖的案例將其分析,也發現DNA碎片指數(DNA fragmentation index, DFI)27%、碎片含量越少的個案,有較高的懷孕及生產率。

 

DNA損傷是否影響精蟲外表?

2008Pharm et al.分析了共1633位男性精蟲,觀察DNA碎片指數與精蟲外表活動力指標的關係,發現DNA碎片影響著精蟲活動力、存活率、頸部型態以及捲屈的尾部。但其實精蟲中是否有碎片、DNA品質是否良好,很難從顯微鏡下型態肉眼辨識出,因此DNA損傷的檢驗更具它的必要性。

 

檢查精蟲DNA損傷之所以重要是因為無數的研究報告已經證實若精蟲內的DNA損傷不但會導致男性的受孕力下降也會導致早期胚胎發育遲緩降低胚胎著床率女性流產以及動物實驗發現會導致胎兒畸形等多種症狀

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藉由DNA損傷釐清一些生殖醫學問題也能幫助深受不孕所苦的夫妻尋找到更正確的治療方案也就是說醫師可根據檢測結果建議究竟要嘗試人工受孕或傳統試管嬰兒療程或者還要加上(單一精蟲顯微注射ICSI)療程,有效提高懷孕機率。

 

參考資料

  • Evaluation of sperm damage: beyond the World Health Organization criteria. Fertility and Sterility, Vol.90, No.3, 484-485, 2008
  • Relationship between ROS production, apoptosis and DNA denaturation in spermatozoa from examined for infertility. Human Reproduction, Vol.19, No.1, 129-138, 2004

 

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