男性生殖道的感染是引起
男性不育的重要的因素,在癥狀或非癥狀男性生殖道感染中,起關鍵作用的兩種生物體是解脲支原體(mycoplasma urealytium;MU)和沙眼衣原體(Chlamydia trachomatis;CT)。近年來,關于MU感染與男性不育的關系已有大量的報道,但CT感染對精子及男性不育的影響報道不多[1~3], CT感染引起男性不育的機制仍不清楚。據(jù)WHO報道,每年全球約5億人新發(fā)性傳播疾病,其中的18%是由CT感染造成[4,5]。在女性中,年輕、性活躍者是生殖道CT感染的好發(fā)人群,在CT的傳播中具有重要作用;在男性中,泌尿生殖道CT感染率不易確定,其原因是CT感染不易作微生物學檢查或為無癥狀者。細胞凋亡(apoptosis)是細胞在胞外或胞內(nèi)信號誘導下發(fā)生的主動自殺死亡過程,是調(diào)控機體發(fā)育、維護內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、由基因控制的細胞主動死亡過程。關于精子凋亡與男性不育的關系已有報道[6]。為明確CT感染引起男性不育的機制,于2007年對精液CT感染與精子凋亡之間的關系進行了探索。
目的: 探討精液沙眼衣原體(Chlamydia trachomatis,CT)感染與精子凋亡的關系,為研究男性不育提供新思路。
方法: 沙眼衣原體的檢測用免疫層析法,采用瑞-姬染色精子,觀察精子形態(tài)變化;用末端脫氧核苷酸轉移酶(TdT)介導的脫氧核苷酸原位末端標記法(TUNEL)檢測凋亡精子。
結果: 精液CT陽性組精子凋亡率(33.03±14.98)%,正常對照組精子凋亡率為(9.68±2.78)%,組間差異顯著(P<0.01)。
結論: 精液CT感染導致精子凋亡率增加,CT感染可能是男性不育的重要原因之一。
1 材料與方法
1.1 研究對象
正常對照組15例,有正常生育史,身體健康,精液CT檢測陰性,精液常規(guī)正常的自愿捐精子者;年齡24~32歲,平均(27.73±2.20)歲。CT陽性組57例,不育門診就診者,為婚后同居2年以上,有正常性生活,未采用任何
避孕措施,睪丸、附睪、內(nèi)分泌、染色體等檢查無異常;精液CT檢測陽性,年齡24~40歲,平均(28.81±3.31)歲,不育年限2~10年,平均(4.37±2.70)年,其配偶檢查無異常。
1.2 試劑
TUNEL 細胞凋亡原位檢測試劑盒由南京凱基生物技術有限公司提供,CT快速免疫檢測試劑盒由英國Unipath公司提供,1×Earle’s和10×Earle’s液由Sigma公司提供,percoll原液由南京凱基生物技術有限公司提供,TritonX100由北京拜爾迪生物公司提供。
1.3 研究方法
所有研究對象均禁欲3~5 d,手淫法收集全程精液于無菌玻璃容器中,置于35 ℃恒溫恒濕箱中液化。取液化后的精液2 ml加入底部有2 ml 45%Percoll液的離心管中,2 000 r/min離心10 min,精液細胞主要沉積于精漿和45%Percoll液之間,于精漿與45%Percoll液之間用移液器取50 μl×5次精液沉淀入另一組離心管中,加入2 ml生理鹽水,充分混勻;1 500 r/min離心10 min棄上清液,加入生理鹽水2 ml;充分混勻后,1 500 r/min離心10 min,棄上清液,加入生理鹽水2 ml;充分混勻后,1 500 r/min,離心10 min棄上清液,加入3 ml生理鹽水,充分混勻,配成一定濃度的細胞懸液。取制備好的精液細胞懸液50 μl分別滴加在普通潔凈的玻片(瑞姬染色用)和多聚賴氨酸防脫玻片(TUNEL時用)上,用采血針推平,棄去多余的細胞懸液,平放、自然涼干。
1.4 CT檢測
取液化后的精液1~2 ml,1 500r /min離心10 min,取沉淀,按照試劑盒說明書進行操作。
1.5 常規(guī)形態(tài)學染色
取制備好的普通玻片精液細胞樣本,浸入瑞-姬染液中1 min,倒入等量pH6.9的PBS緩沖液,再染10 min,自來水沖洗,自然涼干后用光學樹脂封片,置油鏡下檢查并拍照。
1.6 TdT介導的TUNEL法檢測凋亡精子
取已制備好的多聚賴氨酸防脫玻片精液細胞樣本浸入固定液,室溫15~25 ℃固定15 min~1 h;-20 ℃的乙醇中放置2 h;PBS漂洗3次,每次5 min;浸入封閉液,室溫15~25 ℃封閉10 min;PBS漂洗3次,每次5 min;浸入通透液中,冰上(2~8 ℃)促滲2 min。PBS漂洗兩次,樣本周圍用吸水紙吸干;每個樣本滴加50 μl TdT酶反應液,加蓋玻片37 ℃避光濕潤反應 60 min;PBS漂洗3次,樣本周圍用吸水紙吸干;滴加50 μl StreptavidinHRP工作液,加蓋玻片37 ℃濕潤避光反應30 min;PBS漂洗3次;滴加50 μl DAB工作液,室溫顯色反應10 min;PBS漂洗3次,光學顯微鏡下檢測及拍照。
1.7 統(tǒng)計學處理
采用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件包進行χ2檢驗,結果用(x±s)表示。
2 結 果
2.1 精子周亡率
觀察精子頭尾部,計數(shù)凋亡精子,統(tǒng)計凋亡率(計數(shù)500個精子,計算凋亡精子數(shù)占總精子數(shù)的比例),正常對照組精子凋亡率為(9.68±2.78)%,CT陽性組精子凋亡率達到(33.03±14.98)%。
2.2 TdT介導的TUNEL法檢查凋亡精子
隨機觀察正常對照組和CT陽性組精液標本,凋亡精子頭部呈棕黃色(圖1~4),未凋亡精子不著色。
2.3 瑞-姬染色檢查凋亡精子 凋亡精子染色質(zhì)固縮(圖5),核邊集、呈新月狀或塊狀小體(圖6)。
3 討論
CT是一類專性細胞內(nèi)生長、有獨特發(fā)育周期的原核細胞型微生物,很少從正常男性尿道中分離出來,但被認為是非淋菌性尿道炎(NGH)、附睪炎和慢性
前列腺炎的主要病因之一,其對男性生育功能的影響已引起了人們的關注。研究結果顯示,CT陽性組和正常對照組精子凋亡率分別為(33.03±14.98)%和(9.68±2.78)%,組間差異顯著,表明精液CT感染導致精子凋亡率增加。CT感染可刺激巨噬細胞分泌IL1、LI6及TNFα等細胞因子[7,8],而TNFα是啟動細胞凋亡的重要細胞因子;同時,TNFα增高后使轉移單電子的還原型輔 圖1 CT陽性組
少精子組(TUNEL法,酶Ⅱ氧化酶含量增多,產(chǎn)生一系列的活性氧化物質(zhì)(ROS)。過量的ROS,一方面可使精子線粒體內(nèi)、外膜上的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應,使膜的脂質(zhì)排列松散,內(nèi)膜脊減少,ATP合成降低;另一方面過量ROS還可引起精子核的DNA發(fā)生斷裂,導致精子凋亡的增加。Darville等[9]研究小鼠生殖道抗CT感染機制,發(fā)現(xiàn)在抗CT感染的宿主免疫應答中存在細胞介導免疫。Spadafora[10]研究證實生精細胞通過CD4分子介導免疫后,具有自發(fā)攝取外源性DNA能力,精子與外源性DNA相互作用,刺激內(nèi)源性核酸導致類似凋亡的細胞死亡過程。
細胞凋亡(apoptosis)是多細胞生物普遍存在的細胞死亡形式之一。有研究顯示,在生長發(fā)育、組織代謝和一些疾病等許多生理和病理過程中,凋亡都發(fā)揮著極為重要的作用。目前檢測凋亡的方法很多,其中原位末端標記技術TUNEL法是分子生物學與形態(tài)學相結合的研究方法,可對完整的單個凋亡細胞或凋亡小體進行原位染色,能準確反映細胞凋亡最典型的生物化學和形態(tài)特征。DNA裂解為許多單或寡核苷酸片斷是細胞凋亡的主要生化標志。由于正常的、或正在增殖的細胞幾乎沒有DNA的斷裂,故很少能夠被染色[11]。應用TdT介導的TUNEL法檢測正常對照組和CT陽性組精液標本,凋亡精子呈棕黃色,而未凋亡精子不著色。在應用TdT介導的TUNEL法檢測凋亡精子的同時,應用常規(guī)瑞-姬氏染色法從另一角度檢測凋亡精子,發(fā)現(xiàn)凋亡精子核染色質(zhì)固縮并核周聚集,呈境界分明的新月形或塊狀小體;胞質(zhì)起泡,胞質(zhì)嗜酸性增強等形態(tài)結構改變,與熊承良等[12]報道一致。萬長春等[13]研究表明,由于常規(guī)形態(tài)學方法不能早期發(fā)現(xiàn)凋亡細胞核與細胞器的改變, 故凋亡細胞百分率常規(guī)形態(tài)學染色法低于TUNEL 法, 但二者差異不顯著(P>0.05)。
研究表明,精液CT感染導致了精子凋亡率增加,CT感染可能是導致男性不育的重要原因之一。
參考來源:《貴陽醫(yī)學院學報》2009年6月34卷3期;《沙眼衣原體感染與精子凋亡關系的初探》;楊丹,鄭立宏,高曉勤,石家齊