圓頭精子與不育

袁長巍 北京國衛生殖醫院

圓頭精子症是一種罕見的精子頭部缺陷，系以精子頂體異常為主要特徵的不育綜合徵，在男性不育患者中發生率＜0.1%^[1]。

光鏡下精子頭部呈圓形、頂體結構異常或缺如、無頂體後緻密帶。

長寬之比在1.00~1.12之間，頭部可有大、中、小之分。

在瑞-姬染色中，頭核顯示深藍色、充實、濃染，並且顯示一系列的凋亡特徵（圖1~圖2）。

電鏡下可見精子頭部圓潤，無頂體結構，核周圍有一層均勻的單位膜，核染色質均質狀，尾部的線粒體和微管排列也紊亂（圖3）。

1971年Battaglia 等首先對圓頭精子症進行了描述。

其形態特徵主要包括頂體畸形（嚴重病例大多數頂體缺如）、異常形態精子核以及異常的精子線粒體排列。

免疫組織化學研究顯示，圓頭精子缺乏頂體蛋白，如：頂體酶、頂體外膜抗原、頂體酶抑制劑^[2]。

患者精液中圓頭精子數量增多，提示其發生可能與遺傳因素或環境因素有關。

圖3 圓頭精子（掃描電鏡）

Singh ^[3]將圓頭精子分為兩種類型: Ⅰ型較為嚴重，完全沒有頂體和頂體酶; Ⅱ型保留殘餘頂體或伴有其他類型精子形態異常。

Kalahanis 等^[4]研究顯示，不育男性精液中圓頭精子比例（2.3±0.5）%顯著高於生育男性（0.5±0.1）%，提示隨著男性精液中圓頭精子比例增加，不育機率也增加。

研究發現，圓頭精子症患者與正常男性相比，精子頭部凋亡率、DNA 碎片及一些特異性的染色體的非整倍性更加明顯，特別在某些基因上更易發生突變和缺失。

關於圓頭精子症的發病機制及病因尚不清楚。

過去主要集中在圓頭精子症相關致病基因的研究，包括精子發生相關基因16( SPATA16) 、蛋白激酶 C1( PICK1) 、 GOPC、 HIV1 轉動結合蛋白( Hrb) 、酪蛋白激酶Ⅱα2 亞基 ( Csnk2a2) 和 bs 基因等。

最新研究表明，一種編碼跨膜結構域蛋白的基因 DPY19L2 ( dpy19like 2) 的純合缺失是導致不育男性產生圓頭無頂體精子的主要原因。

吳秋月等^[5]研究表明， DPY19L2 基因特異性位點的突變影響一些保守胺基酸的物理化學性質，使得 DPY19L2 蛋白不能發揮正常的功能，影響了精子頂體的形成。

另有研究報導^[6、7]，利用 DPY19L2 敲除的大鼠動物模型，證明了缺乏 DPY19L2 基因會導致核緻密層以及 acroplaxome 和核膜之間的連接不穩定，使得頂體與精子尾管不能與核相連接，進而導致囊泡不能正常運輸，精子核不能成型，最終精子頂體不能形成; 相反的，在正常男性中，不存在 DPY19L2 基因的純合缺失，這些共同證明了 DPY19L2 基因的純合缺失是導致圓頭精子症的一個重要原因。

除上述基因外，另有雄激素受體基因(AR)、魚精蛋白1基因(PRM1)、β-葡糖苷酶 2 基因(GBA2)、絲氨酸蛋白酶抑制劑基因(PCI) 及環磷酸腺苷反應元件調節物基因(CREM)等基因與圓頭精子的發生密切相關^[8]。

由於圓頭精子缺乏頂體酶，無論在體內或體外都不易自主與卵細胞受精， 其藉助ICSI技術是孕育下一代的唯一途徑，但其受精率的提高和遠期安全性仍需深入研究。

參考文獻：

［1］ 曹興午，王傳航，周 強，等． 圓頭精子綜合徵生精細胞特 征( 附3 例報告及文獻複習) ． 中華男科學雜誌，2008，22 ( 8) : 53-55．

［2］ 曹興午，李宏軍，白文俊． 精液脫落細胞學與睪丸組織病理學． 北京大學醫學出版社 2012 :29-31．

［3］ Singh G． Ultrastructural features of round-headed human spermatozoa． Int J Fertil，1992，37 ( 2) : 99-102．

［4］ Kalahanis J，Ｒousso D，Kourtis A， et al． Ｒound-headed spermatozoa in semen specimens from fertile and subfertile men． J Ｒeprod Med，2002，47( 6) : 489-493

［5］ 吳秋月，李 娜，夏欣一，等．DPY19L2 基因與圓頭精子症研究進展． 中華男科學雜誌，2012，18( 11) : 1028-1031．

［6］ Pierre V，Martinez G，Coutton C，et al． Absence of Dpy19l2，a new inner nuclear membrane protein，causes globozoospermia in mice by preventing the anchoring of the acrosome to the nucleus． Development，2012，139( 16) : 2955-2965

［7］ Turner DJ，Miretti M，Rajan D，et al． Germline rates of de novo meiotic deletions and duplications causing several genomic disorders． Nat Genet，2008，40( 1) : 90-95

［8］ 劉睿智，武 婧，王瑞雪．畸形精子症分子遺傳學機制研究進展． 中華男科學雜誌，2013，19( 12) : 1059-1067．

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