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环境和遗传因素导致男性不育分子机制的相关研究

作　者: 牛志宏
导　师: 张慧琴；施惠娟；杜晶
学　校: 复旦大学
专　业: 妇产科学
关键词: DNA损伤辅助生育技术宫腔内人工授精体外受精单精子胞浆内显微注射基因表达原发性纤毛运动障碍
分类号: R698.2
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

有性生殖中,胚胎的形成始于精卵结合。由于哺乳动物精卵细胞体积的悬殊及精子发生、成熟过程中特有的形态及细胞成分的变化,长久以来广泛认为在受精及胚胎早期发育过程中,精子仅仅提供受精所需的雄性来源DNA。随着近年对精子生殖功能的深入探索,已有迹象表明精子DNA和RNA在男性生育功能方面可能存在同样重要的调控作用。为研究精子DNA和RNA对男性生育功能及其进行辅助生育技术的影响,进行了下列研究：应用精子染色质结构完整性检测(SCSA)的方法检测育龄男性精子DNA损伤,指标分别为DNA碎片指数(DFI)和高DNA着色性(HDS),探讨吸烟对育龄男性精子质量,尤其是精子DNA损伤的影响。该研究发现吸烟≥20支/日和吸烟年限≥10年的患者组精液量、前向运动精子比例低于且精子畸形率显著增高(P<0.05)；吸烟组与非吸烟组相比,平均DFI(11.6±8.9% VS 9.3±8.4%)和HDS值(13.6±11.2 VS 7.8±9.1%)均有上升(P<0.05)。提示吸烟≥20支/日和吸烟年限≥10对精子DNA完整性和核成熟度有不良影响。比较精子DNA不同损伤程度对各项辅助生育技术治疗结局的影响。将DFI正常阂值设为≤27%,HDS正常阈值设为≤15%。按以下标准分别分组比较,组1为DFI≤27%且HDS≤15%,组2为DFI>27%且HDS≤15%,组3为DFI≤27%且HDS>15%,组4为DFI>27%且HDS>15%。IUI治疗周期中,与组1相比,组2和组3患者妊娠率有降低趋势,但各组比较妊娠结局未达到统计学意义；ROC(受试者工作曲线)显示DFI>20.6%或HDS>35.5%时,进行IUI治疗获得妊娠的可能性<5%。精子DFI>27%的男性进行IVF助孕时,受精率、可用胚胎率和新鲜周期移植后妊娠率没有明显降低,但优质胚胎率明显下降；其day3的胚胎碎片程度增加。精子HDS>15%的男性进行ICSI助孕时,受精率低于正常组男性,但其可用胚胎率、优质胚胎率及新鲜周期移植后妊娠率没有明显降低。三种方式中精子DFI和HDS指标同时异常者均未获得妊娠,提示DFI和HDS联合指标对男性生育力的预测价值可能更大。通过对人精子RT-PCR的研究表明,精子细胞特异表达的新基因hssp411在男性精子mRNA中存在多态性,两种异构体在不同男性精子中的表达存在差异,约有90%的男性精子mRNA中有异构体5的表达；仅有10%的男性基因异构体5缺失表达；两种异构体在同一男性精子中的表达量也存在差异,异构体5占主导,其mRNA表达量大大高于异构体4；hssp411基因组体外重组表达研究发现,尽管hssp411 mRNA有两种异构体存在,但最后的蛋白表达仅有一种(异构体5的表达产物),因此精子mRNA中是否有异构体5的表达可能是男性不育的一个分子标志,可为男性不育的病因诊断提供新的思路。原发性纤毛运动障碍(primary ciliary dyskinesia, PCD)是一种基因突变造成的纤毛运动障碍性疾病。患者精液表现无或极少活动精子,须借助ICSI技术获得后代,但其受精率很不稳定。我们通过透射电镜诊断7例PCD男性,均存在纤毛超微结构异常；通过热点基因测序,寻找突变位点,发现5例PCD患者在编码外动力臂的DNAH5基因中存在相同的突变位点248315G→C,这是国内外尚未报道的；对8个ICSI周期的妊娠结局和精子质膜完整性及精子来源的相关性进行分析。4个周期使用自然射精,3个周期使用TESA精子,还有1个周期同时采用自然射精和TESA精子进行授精。8个周期总共获得成熟的MⅡ卵子73枚,平均受精率为46.6%(34/73)。所有ICSI周期都获得了至少1枚可用胚,但只有5个周期有优质胚胎,其中有3个周期获得了临床妊娠。因此,我们认为,ICSI是目前治疗PCD伴男性不育患者的唯一有效的方法且PCD患者精子质膜完整性可能与其ICSI治疗结局相关,精子质膜完整性检测可以实现对PCD患者的初筛,有可能发展成为PCD患者精子质量评价的常规方法,用来预测PCD患者ICSI治疗的成功率。

全文目录

前言  6-8
中文摘要  8-10
Abstract  10-12
第一部分:人精子DNA损伤检测在人类辅助生育技术中的应用研究  12-45
  1、材料与方法  12-17
  2、结果  17-36
  3、讨论  36-44
  4、结论  44-45
第二部分:人精源性新基因hssp411在辅助生殖技术中的应用研究  45-67
  1、材料与方法  47-59
  2、结果  59-63
  3、讨论  63-66
  4、结论  66-67
第三部分:PCD病因及质膜完整性检测在ICSI治疗中的作用  67-84
  1、材料与方法  67-71
  2、结果  71-76
  3、讨论  76-83
  4、结论  83-84
综述  84-100
  参考文献  90-100
攻读学位期间发表论文  100
博士期间参加会议情况  100-101
致谢  101-102

环境和遗传因素导致男性不育分子机制的相关研究

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