精子DNA碎片率對胚胎質量及體外受精-胚胎移植者妊娠結局的影響

張丹，譚麗，竇倩

(鄭州大學第二附屬醫院 生殖醫學中心，河南 鄭州 450014)

在多種因素的綜合影響下，目前不孕不育的發病率逐漸升高，男性患者約占50%[1]。男性不育檢查中，多以精液常規分析為主，包含精子活力、精子濃度、精子形態學分析等，但其無法全面評估精子質量，不能滿足所有場景下對精子質量的檢查要求。體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transplantation，IVF-ET)時對精子質量要求較高，精子DNA碎片率(DNA fragmentation index，DFI)是近年來臨床用于評估男性生育能力的指標之一。研究認為，DFI水平越高，男性生育能力越差[2]。本研究選取500例接受IVF-ET術的患者為研究對象，檢測其DFI水平，分析DFI與種植率、優胚率、臨床妊娠率的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料以2018年1—12月于鄭州大學第二附屬醫院接受IVF-ET術的500對夫妻為研究對象。染色體檢查結果顯示夫婦雙方均為正常核型，均為首次接受IVF-ET術；女方單純因輸卵管因素不孕，基礎卵泡刺激素(follicle stimulating hormone，FSH)<10 IU·mL-1，B超顯示卵巢及子宮形態正常；男方輸精管、陰莖、睪丸等生殖器官及第二性征正常。所有研究對象均知曉本研究并簽署知情同意書。女方年齡20～35歲，平均(27.51±3.02)歲；男方年齡20～40歲，平均(30.02±4.11)歲；不孕年限1～5 a，平均(2.31±0.49)a。根據DFI水平分為高碎片組(84對，DFI>25%)、中碎片組(214對，DFI為15%～25%)、低碎片組(202對，DFI<15%)。本研究經鄭州大學第二附屬醫院醫學倫理委員會審核通過。

1.2 操作方法(1)精液采集、處理。男方禁欲3～5 d，取卵當日，手淫法采集精液，放于37 ℃恒溫平臺，完全液化后，取小部分精液行精液常規檢查，參照WHO實驗室手冊(第5版)標準操作，借助SCA精液分析系統計算機輔助精子分析軟件行精液常規分析，記錄精子密度、活率、前向運動數據，剩余大部分精液通過密度梯度離心法處理，調整精液密度，用于IVF操作。(2)DFI檢查。采用精子染色質結構測定法檢測。(3)取卵當日常規進行IVF-ET，16～18 h后觀察受精情況，0原核(pronucleus，PN)、1 PN、≥3 PN為異常受精胚胎，2 PN為正常受精胚胎，48 h后觀察胚胎情況，優質胚胎細胞大小基本均勻，碎片不足20%，卵裂球為6～8個，無空泡。根據患者實際情況選取1～3枚胚胎進行移植，移植后14 d測定血清β-人絨毛膜促性腺激素(β-human chorionic gonadotropin，β-HCG)，確定生化妊娠，移植后28 d檢查到宮內妊娠囊確定臨床妊娠。

2 結果

2.1 精液常規參數高碎片組前向運動精子數少于中碎片組和低碎片組，差異有統計學意義(均P<0.05)。3組精子活力、精子濃度差異無統計學意義(均P>0.05)。見表1。

表1 3組精液常規參數對比

注：與高碎片組比，aP<0.05。

2.2 胚胎質量和妊娠結局高碎片組臨床妊娠率、受精率、種植率、優胚率低于中碎片組和低碎片組，差異有統計學意義(均P<0.05)。見表2。

表2 3組胚胎質量及妊娠結局對比[n(%)]

注：與高碎片組比，aP<0.05。

3 討論

據調查顯示，全球育齡夫婦中，15%存在不孕不育問題，其中21%～38%與夫婦雙方有關，8%～22%完全歸因于男性[3]。針對上述患者，臨床醫生主張采用輔助生殖技術，如IVF-ET。隨著IVF-ET臨床應用的不斷增多，有研究發現IVF-ET操作期間，部分精子與卵子接觸但不受精，在排除卵子問題及實驗室操作問題后，認為與精子DNA完整性有關[4]。精子DNA完整性在父方基因遺傳給子代的過程中非常重要，若進入卵細胞的精子DNA受損，會影響正常受精及胚胎發育。

精子DFI是近年來生殖醫學界研究的焦點之一，其能有效反映精子DNA完整性。本研究通過研究精子DFI與精液常規參數的相關性發現，高碎片組前向運動精子數少于中碎片組和低碎片組，可見前向運動精子數隨精子DFI升高而下降。有研究指出，精子DFI與IVF-ET受精率呈負相關[5]。本研究顯示，高碎片組受精率低于中碎片組和低碎片組，與上述研究結果一致。精子DFI與IVF-ET胚胎質量是否有關，臨床尚無統一定論。有研究認為，胚胎著床前精子DNA尚未表達，故不影響胚胎質量[6]，但有研究持反對意見，指出精子DFI與胚胎質量呈負相關[7]。本研究數據顯示，高碎片組優胚率、種植率低于中碎片組和低碎片組，可能是由于精子DNA受損會引起染色體異常，進而影響胚胎質量。另外，本研究對精子DFI與IVF-ET妊娠結局之間的關聯性進行了統計分析，結果顯示高碎片組臨床妊娠率低于中碎片組和低碎片組，可見精子高DFI水平可下調IVF-ET患者臨床妊娠率，影響胚胎質量和發育。

綜上可知，精子DFI水平對IVF-ET患者胚胎質量、妊娠結局均有影響，一旦超過20%，可能對患者輔助生殖結局產生負面影響。