無頭精子症是個什麼鬼？

正常精子和無頭精子的區別

圖1：左圖為正常精子；右圖為無頭精子

在高倍光鏡和電鏡下，可以非常直觀顯示二者的差異。

正常精子形態染色後頂體呈淡淡的紅色，細胞核呈紫色。

正常精子呈卵圓形，長：寬為1.3：1.8，長度3.7-4.7um，寬度2.5-3.2 um。

圖2：左圖顯示光鏡下精子頭部與尾部呈不規則折角連接；右圖顯示電鏡下發現精子植入凹和基板的缺失

無頭精子症的第一個顯著特徵是光鏡下僅可見大量活動的分離的精子尾部或頭部，頭部形態基本正常；或者精子頭部與尾部呈不規則折角連接。

無頭精子症第二個顯著特徵是電鏡下發現精子的植入凹和基板的缺失，而尾部的中心粒和軸絲正常存在。

這些陌生的詞語，下面會詳細解釋。

正常精子的超微結構

圖3：人類精子頭部超微結構示意圖

成熟精子由頭部和尾部組成，精子頭部的微觀結構可參見微信號前期刊登的關於「圓頭精子症」的科普文章。

精子尾部又稱為鞭毛，長約55 um，從頭至尾可分為頸段、中段、主段和尾段4個節段。

頸段為精子尾和頭的連接部位，故又稱連接段，由前端的基板和中心粒組成。

植入凹和基板構成了精子頭尾相連的關鍵結構，植入凹的核膜與頸段近端中心粒通過穿越基板的細纖維連接。

植入凹位於精子頭部後端，基板則在精子尾部頸段的前端。

植入凹與基板缺失導致頭尾不相連或錯誤連接，導致精子頸部脆弱，從而在曲細精管，輸出小管，附睪產生斷離。

由此可見，頸端的基板和頭部的植入窩是關鍵的連接結構，頸段異常是導致無頭精子症的「罪魁禍首」。

無頭精子症的遺傳學原因

人們很早就意識到無頭精子症是遺傳病，因為發現不少無頭精子症近親婚配家系，家系成員中多人發病，高度提示無頭精子症為常染色體隱性遺傳疾病。

迄今為止，已經發現Hook1，Prss21，Oaz3，Cntrob，Ift88，Odf1，and Spata6等基因敲除小鼠表型為無頭精子症，但沒有發現這些基因突變導致人類無頭精子症。

直到2016年才由國內學者利用全外顯子組測序技術首次發現第一個導致無頭精子症的致病基因SUN5。

SUN5純合突變或複合雜合突變才能導致無頭精子症，使之符合常染色體隱性遺傳的單基因遺傳病特徵。

我們近期收集的無頭精子症測序又發現新的SUN5突變位點。

SUN5原先稱之為SPAG4L，SUN5在圓形精子細胞階段定位於面向頸部的精子核膜。

SUN5基因缺陷導致無法形成精子的植入凹和基板導致無頭精子。

無頭精子症的輔助生殖治療結局

圖4：通過ICSI技術實現無頭精子症的體外授精

如果在無頭精子症中發現存在活動的精子，雖頸部畸形，可以通過單精子卵胞漿注射（ICSI）實現妊娠。

2012～1016年有3例無頭精子症患者已在我院完成ICSI治療，ICSI受精率與優質胚胎率均比較理想，均已活產健康嬰兒，但不能忽視無頭精子症的遺傳風險。