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目的:本研究探讨不同精子DNA碎片指数(DNA fragmentation index,DFI)对体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryotransfer,IVF-ET)结局的影响以及在DNA断裂的形成过程中对精子功能的影响,探寻预测高DFI精子受精能力的新指标。方法:1.选取2020年5月至2020年12月于河北医科大学第二医院生殖医学科因单纯输卵管因素行IVF助孕的不孕夫妻179例,收集取卵当日的精液,进行精液常规检查、精子形态学检测、精子染色质结构分析(sperm chromatin structure assay,SCSA)测试。2.按照取卵日男方精子DFI参数不同分组,DFI≤15%为低精子DN A碎片指数组(L-DFI),DFI≥30%为高精子DNA碎片指数组(H-DFI)。3.统计分析两组夫妇双方的一般情况,取卵日男方精液常规参数、精子畸形率,两组患者胚胎培养实验室数据、卵裂期胚胎移植后临床妊娠结局。4.使用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)检测两组患者标本精子自身抗原蛋白17(spermprotein antigen 17,SPA17)、热休克蛋白A2(heat shock protein A2,HSPA2)、热休克蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)的m RNA表达量。5.使用蛋白质免疫印迹分析(western blot)评估两组精子SPA17、A激酶锚定蛋白4(a-kinase anchoring proteins 4,AKAP4)、蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)及上下游蛋白的表达量。6.使用20μM、40μM、80μM三种浓度的H2O2对L-DFI精子处理,western blot检测不同浓度H2O2处理组和未处理组精子SPA17、AKAP4、PKA蛋白表达量的变化。7.L-DFI精子加入高浓度H2O2处理后与未处理精子在相同条件下孵育获能。使用诱发精子顶体反应检测试剂盒评估二者获能精子发生顶体反应的能力。结果:1.两组患者夫妇双方一般情况比较,女方基础情况在两组间无差异,男方精液常规检查中,两组前向运动精子率分别为(44.17±17.56vs.36.70±14.80,P=0.016),精子畸形率(7.22±1.33vs.5.20±2.07,P<0.001),H-DFI组前向运动精子率明显降低而精子畸形率明显升高,年龄、精液浓度、不动精子数、精子总活力在两组间无统计学差异。2.两组在受精率上有明显差异(81.0%vs.75.9%,P=0.011),与L-DFI组相比,H-DFI组受精率下降,2PN受精率、卵裂率、优质胚胎率、囊胚形成率、种植率、妊娠率在两组间无统计学意义,两组流产率(9.8%vs.21.4%,P=0.354)虽无统计学意义但H-DFI组流产率有增高趋势。3.两组患者精子蛋白HSPA2、PCNA、ACE、SPA17在m RNA水平分别为HSPA2(9.85±8.93vs.61.24±57.89,P=0.026)、PCNA(1.45±0.92vs.3.11±1.58,P=0.027)、SPA17(3.66±3.14vs.12.63±9.73,P=0.033)、ACE(1.08±0.99vs.4.92±3.83,P=0.035),两组在这几项中差异具有统计学意义,H-DFI组m RNA表达水平均高于L-DFI组,HSP90的m RNA水平在两组间没有统计学意义。4.两组精子蛋白在western blot检测结果显示SPA17(0.76±0.27vs.3.00±0.68,P=0.002),在H-DFI组高于L-DFI组,且差异有统计学意义,HSPA2、PCNA则没有统计学意义。5.两组中AKAP4、PKARII在H-DFI组中表达明显下降,分别为(1.04±0.23vs.0.25±0.09,P=0.013),(0.95±0.20vs.0.31±0.08,P=0.016),SPA17表达与之前结果一致。SPA17、AKAP4与PKARII的蛋白表达差异均具有统计学意义,其余蛋白表达量未见明显差异。6.未处理组与不同浓度的H2O2处理组比较,H2O2处理组SPA17蛋白量明显升高,AKAP4、PKARII蛋白则明显降低,差异均有统计学意义,并且随着过氧化氢浓度的增加,其蛋白量改变也逐渐明显。7.对两组精子诱导发生顶体反应,结果显示在未处理组中,钙离子诱导发生顶体反应的精子数目明显增加,而加入H2O2处理后,钙离子诱导后发生顶体反应的精子数目未见明显增加,因此H2O2的处理可以影响精子发生顶体反应。结论:1.精子DFI的升高与精子质量密切相关,H-DFI精子组相比L-DFI精子组,前向运动率降低、畸形率升高,运动能力的下降可能与AKAP4蛋白的减少有关。2.H-DFI精子组会影响IVF-ET周期的受精率,H-DFI组流产率有增高趋势,需要以后增加样本量进一步证实。3.H-DFI人群受精率下降可能是精子AKAP4、PKARII蛋白丢失,导致精子获能过程中的c AMP-PKA通路受损,获能后精子顶体反应发生减少所致。4.AKAP4蛋白丢失可能导致SPA17蛋白在H-DFI人群中明显上升,推测SPA17可以作为评估H-DFI人群精子的受精能力的指标。