90例男性原发不育患者性染色体变异的细胞遗传学分析

作者：党洁 彭亮 焦海燕 钟慧军 陆宏 陈银涛 霍正浩 赵巍

【摘要】 目的 探讨性染色体异常与男性不育的关系。 方法 常规外周血淋巴细胞培养，制备染色体标本，G显带，镜下核型分析，必要时行C显带辅助检查，核型分析按人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)进行。 结果 在所筛选出的90例男性不育染色体变异中共包括8种异常核型。数目异常36例(40.00%)，结构异常53例(58.89%)，数目异常合并结构异常1例(1.11%)，主要表现为少精或无精子症。 结论 人类性染色体异常是导致男性不育的主要因素之一。

【关键词】 男性不育;性染色体异常;细胞遗传学;核型分析

男性不育是一种复杂疾病，其涉及的遗传因素众多。据报道，世界范围内约有15 %～20 %的育龄夫妇不能生育，其中40%的原因为男性不育。染色体核型异常是造成男性不育的主要原因，其中性染色体结构异常或数目改变均会引起男性性发育异常或生殖异常等遗传效应。我们筛选出90例男性不育性染色体异常核型，并对这些核型与疾病的关系进行探讨。

1 资料与方法

1.1 资料 世界卫生组织(WHO) 对男性不育的定义是夫妇同居一年以上，未用任何避孕措施，由于男方因素造成的女方不孕。

我们选择2007年3月至2009年9月到宁夏回族自治区生殖与遗传重点实验室遗传室进行遗传咨询的90例男性不育患者为研究对象，临床表现为无精子或少精子症，主诉为婚后1年以上原发不育。女方经临床及实验检查未发现异常。

1.2 方法 培养外周血淋巴细胞，常规制备染色体标本， G显带，镜下分析20～30个中期细胞分裂相，分析3～5个核型，必要时做C显带辅助检查。核型分析按人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)进行。大小Y的判断标准：同一核型中Y染色体的长度与18号和21号染色体相比较，Y≥l8号染色体为大Y;Y≤21号染色体为小Y。

2 结果

在所筛选出的90例男性不育染色体变异中共包括8种异常核型。数目异常36例(40.00%)，结构异常53例(58.89%)，数目异常合并结构异常1例(1.11%)，详见表1。表1 90例男性原发不育患者性染色体异常核型及临床表现

3 讨论

有学者认为在男性不育患者中，常染色体异常者约占3%～5%，性染色体异常者(以Y为主)约占10.50%[1]。本组男性不育病例中，以克氏征和大Y染色体核型最多见，共计69例，占总数的76.67%，与文献报道基本一致。

3.1 47，XXY 男性不育染色体数目异常患者中，最常见的核型是47，XXY，其次为各种形式的嵌合体，称为克氏综合体(Klinefelter 综合征)。一般认为克氏综合征是由于患者双亲之一在生殖细胞减数分裂过程中或在胚胎细胞有丝分裂早期染色体不分离所造成，从而导致XXY异常核型出现。在47，XXY患者中，半数是由于父亲性染色体在减数第一次分裂期(MeiosisⅠ，MⅠ)不分离所导致。母亲卵子性染色体不分离主要是由于MⅠ、MⅡ期或有丝分裂早期的错误所致，其中主要是由于MⅠ期的差错所致[2]。有资料表明，克氏综合征的患病率并不随双亲年龄的增加而增加，精子染色体的非整倍体并不与年龄呈正比[3]。克氏综合征典型临床表现为睾丸容积小，质硬，男性第二性征发育差，体毛少，胡须少或无，阴毛分布如女性，此外身材高，皮肤细腻，声音尖细。本文90例男性不育患者中存在47，XXY核型者34例，占总数的37.78%，其中1例为47，XXY，t(5;9)。所有患者均符合以上临床表现，这主要是由于增多的一条X染色体所产生的剂量效应，阻止了个体睾丸及第二性征正常发育的结果。

3.2 大Y染色体 大Y染色体是指Y≥18号染色体，大Y属于染色体多态现象，是由于Y染色体异染色质区增加所致。一般认为，异染色质是染色体上不活跃的物质，含有高度重复序列。过去认为异染色质处于异固缩状态，没有遗传活性，其变异通常不会产生临床症状[4]。但最近研究显示，大Y不单纯是一种无临床意义的染色体多态变异，而具有临床遗传效应，与自然流产、胎儿丢失等不良妊娠史之间有一定的关系[5]。引起妊娠异常的可能原因是Y染色体长臂异染色质区存在特有的串联重复序列DY21，该区域DNA过多的重复可能产生剂量效应，增加了大Y染色体的不稳定性，过多重复DNA在某些方面可能与有丝分裂发生错误有关或干扰基因调控，影响受精卵细胞分裂、分化，从而导致受精后胚胎丢失，即不良妊娠的发生。本文大Y染色体共32例，发生率为35.56%，临床表现为无精子、少精子症，其症状是否与染色体多态性有关，有待进一步研究。

3.3 小Y染色体 小Y染色体是指Y≤21号染色体，其产生可能是由于Y染色体的部分遗传物质丢失所致，还有研究认为是Y染色质排列过度紧密影响其基因功能发挥[6]。研究证实，Y染色体长臂在精子发生中有着重要的作用。Yq11为精子发生的基因位点，即精子生成基因AZF，在AZF区上存在4个精子发生亚区(AZFa、AZFb、AZFc、AZFd) ，各亚区包含的位点在男性生殖细胞发育的不同时期起着不同的作用。Y染色体遗传物质部分缺失可造成AZF基因损伤，从而阻滞精子发生的基因表达，引起无精子或少精子症[7]。目前认为在男性不育患者中Y染色体微缺失的发生率仅次于克氏综合征，因此AZF基因检测已成为继染色体核型分析后男科遗传学检测的又一常规项目。在本文报道的18例小Y染色体患者中，临床症状主要表现为无精子和少精子，要明确其原发不育的原因还应建议其进行分子生物学的检查。

3.4 47，XYY 47，XYY综合征又称超雄综合征，是由于其父亲精子形成过程中发生了Y染色体不分离所致。XYY综合征男性生精障碍程度不一，大多可生育，故检出率较低。患者一般身材较高大、多数性情暴躁易发生攻击性行为。在有犯罪或暴力趋向的人群中，检出率偏高。本文中检出3例47，XYY个体，主要表现为无精子症，其引起不育的主要原因可能是Y染色体数目的异常造成患者精子形成过程中联会阶段的紊乱，从而产生少精子或畸形精子而影响生育。

3.5 其他异常核型 本文尚检出3例较为少见的Y染色体异常核型，分别是46，X，inv(Y);46，X，t(Y;1)，inv(9);46，X，t(Y;Y)。

46，X，inv(Y)，引起不育的可能原因是倒位的Y染色体在减数分裂过程中形成特有的倒位环，无法和同源染色体之间完成正确配对，或Y染色体的倒位可能损伤到主要的生精相关基因从而造成患者严重少精子而不育。

46，X，t(Y;1)，inv(9)，引起不育的可能原因是Y染色体发生易位导致位置效应致使生精相关基因失活，或精子形成过程中出现部分三体、部分单体，致使精子发育不成熟或死亡，而inv(9)形成染色体不平衡加重其临床表现。

46，X，t(Y;Y)，Y染色体的相互易位在临床中极为少见，属于超雄个体。形成可能原因是其父亲精子形成过程中发生了Y染色体不分离，同时由于相互易位形成Y/Y相互易位个体。易位的结果可能导致Y染色体短臂末端缺失，致使与精子发生相关基因损伤从而造成不育。

综上所述，男性不育患者的病因中，染色体异常是首要原因。因此对无明确原因的少弱精、无精症，或体检怀疑染色体疾病者，应行染色体核型分析，排除染色体异常所造成的男性不育，为进一步诊治提供依据。