男性不育症的诊断与治疗现状-
1男性不育症的诊断现状
男性不育症的诊断主要解决两个问题:一是明确男性不育的病因,二是对男性生育能力的评估。为了得到正确的诊断,在详细采集病史、体格检查的基础上,必须进行必要的实验室检查。
1.1精液常规分析
WHO所推荐的精液分析方法已被大多数实验室所接受。常规的精液分析包括精液量、性状、液化时间,精子活动率、活动力、形态等。《世界卫生组织人类精液及精子-宫颈黏液相互作用实验室检验手册》第5版(以下简称“WHO5版手册”)较之以前的版本,精液特性参考值下限有了较大的变动,其中变化较大的有精液体积由原来的2mL变为1.5mL,精子浓度由20~106/mL变为15×106/mL,总活力(PR+NP)由50%变为40%,前向运动(PR)由50%变为32%,存活率由50%变为58%。在精子形态学检测方面,WHO5版手册推荐使用的方法有巴氏染色法、Shorr染色法或Dif-Quik染色法。巴氏染色法对于精子和其他细胞来说染色效果较好且涂片可以永久保存,Shorr染色法可以得到与巴氏染色法相近的正常形态精子百分率,Dif-Quik染色法快速但染色质量较差且不能长久保存。对于形态学分类,WHO
5版手册采用了更为严格的判定方式,正常形态在WHO4版手册中只提示“正在运用本手册所描述的方法进行多中心的群体研究”、“来自辅助生殖技术项目的资料表明,使用本手册的方法和定义,如果正常形态的精子数低于15%时,体外受精率降低”,WHO
5版手册则明确为4%。WHO5版手册更注重质量保证和质量控制,以保证实验结果的可重复性,从而为男科临床的诊断和治疗提供可靠的结果。另外,由于精液中的生精细胞、脱落细胞、白细胞等形态相似难以区分,所以在精液分析时,不能随意地报告为“白细胞”,以免误导诊断。
1.2免疫学检测10%~30%
的男性不育症与免疫因素有关。ASAb是免疫性不育的重要原因。精液中的ASAb几乎全部属于两类免疫球蛋白:IgA和IgG。由于体积较大,IgM抗体在精液中很少出现。IgA抗体的临床意义大于IgG抗体。通过相关的筛查试验从精子或体液中检测到上述两种抗体。
在ASAb测定方面,国内普遍采用酶联免疫吸附试验(ELISA),但特异性较差;WHO
5版手册推荐的方法仍为免疫珠试验(IBT)和MAR试验,但试剂较贵、检测时需要新鲜的活精子而使其运用受到了限制。因此,抗精子抗体测定难以对男性不育症的诊断提供准确的信息。
混合抗球蛋白反应试验(MAR)是一项廉价、快速和敏感的筛查试验,但其敏感性不如IB。WHO5版手册将其正常值由<10%调整为<50%。
IBT较MAR敏感,但试验耗费时间较长。WHO5版手册仍将其正常参考值定为<50%。
1.3精子功能检测
在运用辅助生殖技术(ART)时,由于体外受精(IVF)需要功能完全正常的精子,而卵浆内单精子注射(ICSI)只需要DNA正常的精子,因此,精子功能正常与否对于选择IVF还是ICSI的意义十分重要。精子形态分析是判断精子功能最重要的临床指标。除此之外,WHO
5版手册还介绍了活性氧(ROS)、人精子-卵细胞相互作用试验、人卵透明带结合试验、顶体反应检测、去透明带仓鼠穿透试验以及金子染色质检测等,但这些方法尚处于研究当中。
ROS升高会破坏精子的核DNA和线粒体DNA,从而影响精子的功能。因此,精液ROS的检测可能成为评估男性不育症的有效手段。然而,对于采用未洗涤的精液还是洗涤的精液作为检测标本,目前尚有争议。
流式细胞术(FCM)检测可了解精子DNA受损程度,从而评价精子功能。通过研究发现精子DNA碎片率与畸形率呈正相关。该方法具有快速、精确的优点,是一种比传统精液分析更为敏感的评估男性生育能力的方法
。
检测精子DNA完整性的另一个新选择是染色体扩散试验(SCD)。经过酸化处理使DNA变性,在裂解液的作用下使细胞膜结构破坏,再对核酸进行染色,然后在显微镜下观察DNA受损情况。因其具有简便、快速、价廉、结果相对客观准确而备受推崇。
上述检测方法目前还存在一些问题,如检测结果的稳定性、具体机制、有效的质控方法等还有待研究。但无论如何,临床工作中,除了进行精液常规分析之外,增加一些精子功能检测试验,对ART的选择及其效果将会有很大的帮助。
1.4精浆理化检测在男性不育症的实验室诊断方面,精浆理化检测越来越受到重视。WHO
5版手册介绍了精浆锌、果糖和中性α-葡萄糖苷酶的测定方法。精液中的锌、柠檬酸、γ-谷氨酰转移酶和酸性磷酸酶是反映前列腺功能的可靠指标,而且这些标志物之间存在着很好的相关性。精浆果糖和前列腺素反映精囊功能。中性α-葡萄糖苷酶、游离左旋卡尼汀和甘油酸胆碱(GPC)反映附睾功能。
精浆中钾、钠、钙、氯含量与精子质量有一定的关系。精液液化延迟和少精子症钾浓度较低,少精子症钠浓度较低,精液液化延迟、少精子症和无精子症钙浓度较低,少精子症氯浓度较低。由于精液中微量元素的浓度受多种因素的影响,因而难以确定正常参考范围。
头发中微量元素的含量是反映一个时期内人体营养和生长发育状况较为稳定的指标,通过检测男性不育症患者头发中的微量元素发现,锌、铁、铜、钙与男性不育症有一定的关系。铁和钙与精子浓度、活动力呈负相关,铜呈正相关;无精子症和少精子症铁和钙含量较高、铜含量降低,而镁则无关;精子活动力异常者锌、铜含量较高
。
血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是一种由内毒素激活的巨噬细胞和淋巴细胞等分泌的细胞因子,是迄今为止发现的抗肿瘤和抗炎作用最强的细胞因子。通过研究发现TNF-α与T水平呈负相关,与FSH、PR1水平呈正相关,因而检测TNF-α水平对男性不育症的诊断、治疗及预后判断均有较大的临床价值。
近年来,通过对其他酶学检测也有新的发现。精浆和精子乳酸脱氢酶同工酶X(LDH-X)是反映精子质量的良好指标,对选择ART的方法有一定指导意义。Na+-K+-ATP酶与ASAb相关,ASAb阳性患者的精子中该酶的活性显著降低。精子线粒体膜电位(MMP)及顶体酶活性与精子活动力和形态呈正相关性,是评估男性生育能力的重要依据。精浆端粒酶活性(TA)与精子数量和质量以及睾酮(T)浓度均存在一定的相关性,因而检查TA对防治男性不育症有一定的临床意义。精浆肌酸激酶(CK)与精子浓度呈正相关,胱抑素(CysC)与总蛋白(TP)呈正相关,提示精浆TP及CysC水平降低是精子质量下降的标志之一,CK能否作为可靠的精液生化标志物则有待进一步研究。
中华医学会《男科疾病诊治指南》(2007版)对有关男性不育症的上述WHO推荐或介绍的检测方法也作了规范,但令人遗憾的是,WHO所推荐的实验数据至今没有一项采用的是我国科研人员的研究成果,其原因主要与临床上缺乏多中心、大样本的研究数据以及严格的质控标准和措施有关。
1.5精液微生物检测有8%~35%
的男性不育症与生殖道感染性疾病有关,常见的病原微生物有细菌、沙眼衣原体(Ct)、解脲支原体(Uu)、人型支原体(Mh)和生殖支原体(Mg)等。这些病原微生物可以单独感染,也可混合感染。
实验室检测细菌和支原体的方法主要有培养法,检测Ct主要有金标法。自上世纪80年代以来,聚合酶链反应(PCR)凭借其特异、敏感、快速、简便、产率高、重复性好、易自动化等突出优点,在病原微生物检测方面具有独特的优势,因而成为分子生物学诊断的主流,至今仍处于学术和应用的前沿,但由于其采用的是基因扩增检测方法,所以只能用于诊断而不能用于观察疗效。
鉴于抗生素的广泛应用,病原微生物的耐药性正在逐年增加。男性不育症患者精液细菌感染的菌种主要为G+球菌,其中葡萄球菌属对青霉素G及红霉素的耐药率分别达93.6%和56.0%。Ct、Uu、Mh和Mg也出现了不同程度的耐药率。已发现Ct、Uu和Mg对喹诺酮类(如环丙沙星、氧氟沙星、司帕沙星)、大环内酯类(如罗红霉素、阿奇霉素)和四环素类(如米诺环素、多西环素)等药物均有较高的耐药率。因此,开展病原体药物敏感性试验,选择敏感的抗生素治疗是减少耐药率发生的必要措施。另外,由于解剖等原因,精液标本随时可能被污染。如果精液培养粪链球菌及表皮葡萄球菌阳性,应考虑标本污染的可能。
1.6计算机辅助精液分析
人工分析精子质量受技术水平等因素的制约影响了检验结果的准确性和全面性。为了更精确地判断精子质量,近年来计算机辅助精液分析(CASA)已越来越广泛地运用于男性不育症的诊断。国内外已有多个厂家生产CASA系统。CASA不仅可以分析精子的浓度、活动力、动力,还可以进行精子运动轨迹分析。因为细胞碎片和不活动的精子容易混淆,所以CASA虽然能够识别活动的精子,但评估活动精子百分率则可能是不可靠的。另外,各厂家的CASA系统所采用的精子分析标准也不同一,使得男科医生在诊断男性不育症时出现了一定的困惑。
1.7遗传学诊断在引起男性不育症的诸多因素中,遗传缺陷导致的精子发生障碍约占30%
以上。染色体异常和有关基因的丢失、突变是引起男性不育症的重要原因。近年来,除了染色体核型分析外,特异性基因的检测成了男性不育症的研究热点之一。
1976年Tiepolo等发现无精子患者Y染色体长臂的微缺失并首次提出无精子基因(AZF)的概念,1996年Vogt将AZF定位于Yq11的远端并确定了AZFa、AZFb和AZFc
3个区域。此外,Fimt等认为在AZFb和AZFc之间还存在一个AZFd区,但对此结论仍有争议。30多年来,大量的研究证明,Y染色体微缺失与原发性少精症和无精症有关。由于Y染色体微缺失可能垂直遗传给男性后代,因此对于原发性少精症和无精症患者,在运用ART时,应当进行相关基因检测,以防基因缺陷遗传给下一代,从而提高优生优育率。
1.8超声诊断
近年来,超声在男性不育症诊断中的运用方兴未艾,为临床医生对男性不育症的诊断、治疗和咨询等提供了较为可靠的实验依据。阴囊彩色多普勒超声检查可以发现精索静脉曲张(VC)、睾丸内微小结石、睾丸附睾囊肿、睾丸附睾炎、附睾尾部结节等疾患。精索静脉形态和血流动力学的改变,如果平静呼吸时静脉内径≥1.8mm和/或Val-salva实验时静脉内径≥2mm即可诊断为VC,其诊断符合率可达100%;与触诊比较,VC的超声的检出率明显高于触诊,因而可作为VC的首选检查方法。不过,VC作为男性不育症的病因,一直存在争议。彩色多普勒超声还可以清晰地观察睾丸、附睾的病变,测量睾丸的容积,还能观察睾丸、附睾的血流供应,从而有助于评估睾丸的病理改变和生精状况。
经直肠超声(TRUS)可观察精管的通畅情况。射精管梗阻(EDO)时,可在梗阻近端看到管道扩张的一系列直接或间接征象,如前列腺囊肿、射精管扩张、射精管或精阜内结石或钙化、慢性精囊炎、精囊扩张、精囊囊肿、精囊或输精管发育障碍、慢性前列腺炎、前列腺中线囊肿等改变。因此,TRUS可作为男性不育症EDO诊断影像学的首选检查方法。
1.9睾丸生精功能检查
睾丸活检直接反映睾丸的病理改变和病变部位,是诊断无精子症和少精子症最主要的检查方法,对男性不育症的治疗和预后有着重要的意义。随着ICSI的推广,睾丸精子提取术也成为无精子症ICSI取精的常规方法。
抑制素B是由睾丸支持细胞合成并分泌的激素,参与下丘脑-垂体-性腺轴的反馈调节,能直接反映睾丸功能和生精上皮的状态,与精子的发生和损害存在良好的相关性,是评价精子发生的最佳内分泌标志物,较之于精液分析、FSH、1H等传统的检测方法更敏感、更准确。
Fas是一种I型膜蛋白分子,为细胞凋亡信号受体,当其与特异性配体(Fas1)结合后,可传导细胞凋亡信号,诱导细胞凋亡。在精子发生障碍的睾丸组织中,Fas在生精细胞、支持细胞、间质细胞和血管壁中的表达增强,提示精子发生障碍可能与Fas的细胞信号传导障碍有关。
尽管男性不育症的诊断方法很多,但大部分还处于实验室研究阶段,其结论也常常有争议,因此,这方面的工作还需要付出更大的努力。
2男性不育症的治疗现状
男性不育症的治疗目的只有一个:改善精子质量,使其配偶受孕。近年来,在男性不育症治疗方面的研究也取得了一定的成果。中华医学会《男科疾病诊治指南》(2007版)推荐了药物治疗、手术治疗、ART等方法。
2.1药物治疗目前,治疗男性不育症常用的药物有激素类、卡尼汀类、抗氧化剂、维生素及微量元素等。
激素类药物主要用于性激素异常或特发性男性不育症的治疗,可单独使用,也可联合使用。促性腺激素HCG、HMG等治疗Kallmann综合征、十一酸睾酮治疗Klinefe1ter综合征有一定的疗效。他莫昔芬联合十一酸睾酮治疗特发性少精症及弱精子症,可使血清1H、FSH水平升高,精子的数量、活动力、形态等得到改善,配偶妊娠率有明显提高。
肉碱富集于附睾,为精子增加能量并提高精子活动力。目前,左旋肉碱及其衍生物被广泛用于治疗特发性男性不育症,但其治疗效果仍有争议。复合肉碱(左旋肉碱和乙酰左旋肉碱)治疗男性精索静脉曲张性不育症,可增加精子数量,改善精子的活动力,从而提高受孕率。
精液中过多的ROS通过氧化应激作用能使脂质过氧化而损伤精子,影响精子功能,导致男性不育症。精浆中抗氧化剂有清除ROS的作用,是最主要的防止精子受ROS损伤的保护物质。口服抗氧化剂可减轻氧化应激损伤并提高生育能力。作为抗氧化剂的番茄红素、辅酶Q10(CoQ10)近年来亦被试用于治疗少弱精子症,其治疗效果有待进一步观察。
2.2手术治疗
VC是男性不育的常见原因,在青壮年男性中,VC的发病率为10%~15%,而在男性不育症患者中高达40%,但VC作为男性不育症的原因一直有争议。因此,对于伴有VC的男性不育症是否需要进行手术治疗也有不同的意见。然而,WHO组织的一项研究显示术后平均妊娠率达35%,据此认为手术是有效的。有研究认为,与开放和腹腔镜手术相比,显微手术行VC静脉切除术无阴囊积液、复发率低,并能更好地改善精子计数和活动力。
精管梗阻是无精子症的重要原因之一。显微外科技术和微创手术在治疗精管梗阻中发挥了很大的作用,较常用的有输精管吻合术、输精管附睾吻合术、射精管梗阻经尿道行尿道镜切开术等。其治疗效果受制于病变程度和术者的技术水平等。
2.3ART治疗
1890年,美国Dulemsen首次将人工授精(AI)技术运用于临床,但ART的快速发展还是近几年的事。ART有AI(包括AIH和AID)、IVF-ET及其衍生技术如ICSI和植入前遗传学诊断(PGD)等。
夫精人工授精(AIH)是治疗男性不育症最经济有效的方法。少弱精子症患者的年龄、体重指数、不育时间和吸烟量等因素影响精子的质量,从而导致夫精宫腔内人工授精(AIH-IUI)周期妊娠率(PPR)下降、流产率增加。
ICSI也是治疗男性不育症的有效方法。ICSI与常规IVF-ET相比,其正常卵裂率、优质胚胎率、可用胚胎率、妊娠率、流产率、报婴率及畸胎率等均无差异。通过ICSI出生的后代,其安全性与常规IVF-ET相似。
一般认为优化后的活动精子总数是判断男性生育力的潜在指标。有人建议优化后活动精子总数<4×106/mL者不宜行IUI。
精子顶体酶活性是决定精子能否受精的重要因素,但顶体酶活性检测对临床的指导意义尚不明确。顶体酶活性异常的精子,经密度一梯度法优选后进行IVF,其受精率和优质胚胎率与顶体酶活性正常者没有差异。
有研究认为Y染色体微缺失不影响ICSI的治疗结局,但由于垂直遗传,男性后代同样将会面临生育问题,因此宜采用PDG,但最终是否选择PDG应在充分做好遗传咨询的前提下遵从患者夫妇的意愿。
ART虽然给众多男性不育症患者带来了生育的希望,但也伴随着一些潜在的风险,如卵巢过度刺激综合征(OHSS)、多胎妊娠、流产、早产、低体重儿、先天缺陷、遗传疾病、神经发育异常、自闭症等。因此,必须重视男性不育症患者的系统评估,做好患者的教育咨询,选择合适的ART方法,以期达到最佳的治疗效果。
为了规范ART、保证其安全性,我国卫生部相继发布了一系列关于ART的管理办法,明确了ART的资质认定、技术规范等,其中最重要的一点就是实行技术许可制。各省市也先后出台了相应的管理措施。
2.4干细胞工程
近年来,干细胞工程在治疗男性不育症的研究中受到了相当的重视。胚胎干细胞能在体外分化为原始生殖细胞并可迁移至生殖腺,且具有减数分裂和产生精子的能力。虽然目前还处于动物实验研究当中,但对于男性不育症治疗来说,具有广阔的前景。
2.5重金属解毒治疗
重金属铅、镉、铜、汞等污染可引起男性睾丸生精功能障碍、精子数量减少、活动力减弱、畸形率增高而致不育。由于职业暴露、环境污染等原因,重金属污染已成为男性不育症的重要因素之一。
金属硫蛋白(MT)具有很强的结合金属离子的能力,对重金属铅、镉、汞的解毒作用显著。MT治疗铅、镉中毒的男性不育症具有显著的效果,患者的精子数量增加、活动力增强、畸形率降低。
2.6中医药治疗
中医药治疗男性不育症具有悠久的历史。按中医辨证,男性不育症可分为肾虚精亏证、脾虚气弱、气虚血亏、寒凝肝脉、淤血内结、痰湿内阻、湿热内蕴、肝郁气滞等证型,治疗上宜采用补肾强精、益气健中、养血填精、暖肝散寒、活血通精、燥湿化痰、清利精室和疏肝解郁等法。
五子衍宗丸可以通过调整附睾功能,促进α-糖苷酶分泌,提高精液量及精子浓度、活动率和活动力,从而有效治疗男性不育症。
六味地黄软胶囊可通过改善精子DNA质量,提高精子活动力,减少畸形率和精子碎片化指数等,从而对肾阴虚型男性不育症具有一定的治疗作用。
治疗男性不育症的方法虽然很多,但由于其病因复杂、发病机制不详等诸多不确定因素的存在,许多治疗方法尚不足以经得起循证医学的检验。因此,对于男科工作者来说,关于男性不育症的研究虽然前途十分光明,但却任重而道远。
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