CFAP65基因突变导致精子鞭毛多发形态异常的遗传学初步研究

目的:探寻精子鞭毛多发形态异常(MMAF)可能的致病基因。方法:通过对1例典型的MMAF患者进行全外显子组测序(WES),分析可能的致病基因;运用扫描电镜和透射电镜观察MMAF患者精液样本,明确其鞭毛超微结构特点;通过精子免疫荧光技术分析cilia and flagella-associated protein 65(CFAP65)在精子发生过程中的表达模式。结果:该例患者存在CFAP65基因的一个纯合致病性突变c.2675G>A(p.Trp892*);扫描电镜发现该患者精子具有典型的MMAF特征,即表现为无尾,折尾,卷尾,短尾或不规则尾巴;透射电镜发现患者精子鞭毛"9+2"结构缺失和紊乱:精子鞭毛纤维鞘组装异常,伴有中心微管缺失和动力蛋白臂缺失。细胞免疫荧光提示该CFAP65基因在小鼠各级生殖细胞均有表达。结论:CFAP65基因参与了精子鞭毛结构的组装,其突变可引起MMAF表型而导致男性不育。

精子鞭毛多发形态异常诊疗专家共识

畸形精子症是导致男性不育的主要原因之一,随着高通量测序等遗传学技术的发展,近些年特殊类型畸形精子症的研究日趋深入和完善,但其诊断与治疗亟需规范。鉴于此,中华医学会男科学分会组织本领域专家对精子鞭毛多发形态异常(multiple morphological abnormalities of the sperm flagella,MMAF)的精子形态学特点、基因诊断以及治疗方法等方面进行归纳总结,并结合我国的具体临床实践制定本共识,以供临床参考。

精子鞭毛多发形态异常患者KLHL10基因突变分析

目的 探寻精子鞭毛多发形态异常患者的致病基因。方法 通过全外显子组测序(WES)对患者样本进行检测,分析可能的致病基因;运用扫描电镜和透射电镜观察患者精子超微结构;通过定量聚合酶链反应(qPCR)分析精子中目的基因mRNA表达水平;通过PubMed、中国知识基础设施工程(CNKI)等数据库检索目的基因突变相关临床病例。结果 在本研究征集的患者中检测到一个KLHL10基因杂合突变:c.317C>T(p.Pro106Leu),透射电镜结果表明患者精子鞭毛结构缺失或紊乱,未能找见轴丝中典型“9+2”结构。qPCR结果提示患者精子KLHL10 mRNA表达水平降低,只有正常对照组的一半,而与KLHL10相互结合的泛素连接酶CUL3(Cullin-3)的mRNA表达量却较正常对照升高2.5倍。结论 本研究报道了精子鞭毛多发形态异常患者KLHL10基因C.317C>T突变,该突变位点首次报道可能通过单倍体剂量不足引起精子形态异常。

精子鞭毛多发形态异常的形态特征与表型分析

目的分析鞭毛多发形态异常（MMAF）患者精子的形态学特点，对其共同特征和表型进行分析。方法对28例表现为鞭毛多发形态异常的患者进行精液分析，光镜下初步形态分析，并通过扫描电镜和透射电镜进一步明确其超微结构特点，对其中一例睾丸组织进行组织病理分析。结果28例患者中仅13例（46．4％）患者检测到活动精子，其中12例精子活动率〈10％，精子存活率9．0％-80．0％。光镜和扫描电镜下可见MMAF精子鞭毛缺失、短、卷曲、弯折和不规则宽度等多种畸形及其组合，透射电镜表现为精子鞭毛纤维鞘、线粒体鞘等多种结构组装异常，中心微管缺失率41．4％-84．6％。动力蛋白臂缺失或存在，内、外侧动力蛋白臂均缺失的2例患者精液中无活动精子。射精中无活动精子和存在活动精子的两组患者间，各种鞭毛畸形构成比例的差异无统计学意义。结论MMAF就是精子鞭毛特异性异常的一种，光镜观察可以初步诊断，利用透射电镜观察可见以中心微管缺失为主要特征的整个鞭毛组装异常，进行明确分析。通过形态学的分析和研究，可以进行具体分型，为明确诊断提供有力依据。

5例精子鞭毛多发形态异常患者的非整倍体率与卵胞质内单精子注射的临床结局研究

目的评估精子鞭毛多发形态异常(multiple morphological abnormalities of the sperm flagella,MMAF)患者的精子非整倍体率与卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)的临床结局关系。方法本研究在2017年1月至2018年6月期间共收集到来自郑州大学第二附属医院生殖中心的5例MMAF患者及10例精液参数正常的可育对照,通过巴氏染色和电子显微镜观察患者精子的形态及超微结构特征,采用荧光原位杂交技术(FISH)检测患者精子非整倍体率,最后对患者行ICSI助孕并观察其临床结局。结果患者精液中存在大量缺失的、短的、弯的、卷曲的和不规则的精子鞭毛,且鞭毛轴丝中央微管缺失;患者精子非整倍体率与正常相比差异无统计学意义(P>0.05);5对MMAF患者夫妇经过7个ICSI周期,均实现临床妊娠,其中活产3例,自然流产2例。结论MMAF患者精子鞭毛存在严重形态和超微结构异常,但患者较低的精子非整倍体率提示MMAF患者进行ICSI治疗具有较好的临床结局。

精子鞭毛多发形态异常的临床诊断

精子鞭毛多发性形态异常(MMAF)是一种严重的精子鞭毛畸形,典型MMAF患者精子尾部出现缺失、短、卷曲、弯折和不规则等,从而导致精子活力严重不足;透射电镜观察鞭毛横断面出现中心微管缺失、纤维鞘和外层致密纤维结构紊乱、动力蛋白臂缺失等超微结构缺陷。MMAF的遗传学病因尚未完全明确,是目前该疾病临床与转化研究所关注的重点。MMAF的临床诊断缺乏统一标准和流程。本综述重点讨论了其诊断策略,为临床MMAF的诊疗提供参考。

精子鞭毛多发形态异常伴配偶Turner综合征行ICSI妊娠一例

患者男，31岁，因＂未避孕2年未育＂就诊，夫妻双方均为原发不育，汉族。否认反复呼吸道感染、鼻窦炎病史，无内脏反位，生殖系统体格检查和超声未见明显异常。外周血染色体核型为46，XY。血清促卵泡生成素（FSH）3.87 U/L，黄体生成素（LH）2.95 U/L，雌二醇119.97 pmol/L，睾酮7.25 nmol/L，泌乳素131.44 mU/L。多次精液检查提示精液量1.6-2.6 ml，pH值7.4，精子浓度17.7-22.2×109/L，前向运动精子率0-3.1%，精子活动率1.8%-5.2%，精浆抗精子抗体阴性。

CFAP43或CFAP44基因突变致精子鞭毛多发形态异常患者的辅助生殖助孕结局研究

目的探讨CFAP43或CFAP44基因突变致精子鞭毛多发形态异常(multiple morphological abnormalities of the flagella,MMAF)患者行卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)助孕的临床结局。方法回顾性队列研究分析2014年9月至2020年7月期间于安徽医科大学第一附属医院妇产科生殖医学中心就诊的121例MMAF男性不育症患者的临床资料和基因检测结果,纳入9例CFAP43或CFAP44基因突变MMAF患者,5例MMAF患者(P3、P5、P7、P8和P9)选择ICSI助孕治疗,统计并分析这5例患者ICSI助孕的临床结局。结果Sanger测序证实9例MMAF患者携带CFAP43或CFAP44基因双等位基因突变,其中3例患者的突变位点以往未曾报道,分别为CFAP43基因的新发纯合突变(c.4132delC:p.Arg1378Glufs*10)和新发复合杂合突变(c.3938G>A:p.Arg1313Gln;c.4342G>A:p.Glu1448Lys)以及CFAP44基因的新发复合杂合突变(c.1718C>A:p.Pro573His;c.4075G>A:p.Glu1359Lys)。5例MMAF患者夫妇接受5个ICSI周期,已生育4个健康亲生子代。CFAP43或CFAP44基因突变MMAF患者组ICSI受精率为76.47%(39/51),5例患者中临床妊娠3例,活产3例。与DNAH1基因突变MMAF患者组和严重少弱精子症患者组相比,CFAP43或CFAP44基因突变MMAF患者ICSI助孕结局差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论CFAP43或CFAP44基因突变会导致精子严重的鞭毛畸形和运动能力下降,是MMAF的重要病因。ICSI技术可以有效地解决CFAP43或CFAP44基因突变MMAF患者的生育难题。

DNAH1基因突变引起精子鞭毛多发形态异常的不育患者辅助生殖助孕结局分析

目的探讨DNAH1基因突变引起的精子鞭毛多发形态异常(multiple morphological abnormalities of the sperm flagella,MMAF)不育患者行卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)助孕后的临床结局。方法回顾性队列研究分析2018年2月至2020年1月期间在河南省人民医院生殖中心就诊的39例MMAF不育患者的临床资料和基因检测结果,12例由DNAH1突变引起的MMAF患者为DNAH1阳性组,27例未提示DNAH1突变的MMAF患者为DNAH1阴性组,选择同一时期男女双方年龄匹配进行ICSI助孕治疗的100例精子形态正常的男性不育症患者作为对照组,观察并分析3组不育夫妇进行辅助生殖助孕的治疗结局。结果39例MMAF患者均行全外显子组测序检测,其中12例患者检测到DNAH1基因突变,分别为10例复合杂合突变和2例纯合突变,另27例患者未检测到目前已知的引起MMAF的基因突变。3组患者夫妇均行ICSI助孕治疗,DNAH1阳性组、DNAH1阴性组和对照组在获卵数和MII卵子数上的差异均有统计学意义[(17.08±5.32)枚、(9.59±3.98)枚和(10.44±6.33)枚,P=0.001;(14.58±5.18)枚、(6.78±3.38)枚和(8.32±5.31)枚,P<0.001],在胚胎种植率、临床妊娠率、早期流产率和活产率上的差异均无统计学意义(均P>0.05)。12例由DNAH1突变引起的不育患者夫妇共接受12个取卵周期,形成第3天胚胎79枚,首次新鲜胚胎或复融胚胎移植共12次,获得10个亲生子代。结论对于由DNAH1基因突变引起的MMAF患者,ICSI助孕可以帮助其生育亲生子代,且有较高的临床妊娠率和活产率。

两例精子鞭毛多发形态异常男性不育症患者的DNAH1基因变异分析

目的对2例由严重弱精子症导致原发性男性不育患者进行临床和遗传学分析,明确其可能的致病原因。方法提取患者及父母外周血基因组DNA,采用全外显子组测序技术对患者进行基因变异分析,并对疑似致病变异进行Sanger测序验证和致病性分析。结果全外显子测序显示例1 DNAH1基因存在c.2016T>G(p.Y672X)和c.6017T>G(p.V2006G)复合杂合变异;例2 DNAH1基因存在c.2610G>A(p.W870X)纯合变异,分别遗传自父亲和母亲。按照美国医学遗传学会与基因组学学会遗传变异分类标准与指南,DNAH1基因c.2016T>G(p.Y672X)和c.2610G>A(p.W870X)变异均为致病(PVS1+PM2+PM3+PP3)。结论2例患者可能均为DNAH1基因变异导致的精子鞭毛多发形态异常,进而引起原发性男性不育。

精子鞭毛多发形态异常的相关基因研究进展

精子具有高度特异性的结构特征,这是其所具有的独特受精功能所必需的。其中,精子鞭毛是精子产生运动所必需的一种特定细胞器。鞭毛的完整性对正常精子功能的维持至关重要,鞭毛缺陷常导致精子的运动能力减弱或缺失,从而引起男性不育。鞭毛多发形态异常(multiple morphological abnormalities of the sperm flagellum,MMAF)是导致男性不育的最严重的精子鞭毛缺陷之一,其特征是精子鞭毛存在变短、卷曲、缺失和不规则的现象。人类精子鞭毛中存在1000种以上的蛋白,因而形成MMAF的病因具有明显遗传异质性。近年来,对MMAF表型的基因组学研究已经鉴定出20余种导致MMAF和不育的突变基因。本文总结了导致MMAF的相关基因编码的蛋白信息、定位特征及其潜在的功能。

精子鞭毛形态与精子运动参数的关系

目的探讨精子鞭毛形态与精子运动参数的关系。方法选取2015年11月～2017年12月苏州市立医院本部生殖遗传中心15 398例精液样本的检测结果 ,将样本分为弱精子症组(4941例)和精子活动率正常组(10 457例),统计两组精子的形态差异,分析精子鞭毛形态异常与精子运动参数的关系。结果两组精子形态畸形率差异有统计学意义(P<0.05),弱精子症组和正常组的颈部和中段成角弯曲[(9.41±3.62)%vs.(8.33±3.12)%]、短尾[(1.34±2.87)%vs.(0.74±1.08)%]、发夹样弯曲[(0.69±0.92)%vs.(0.64±0.81)%]、卷曲[(8.83±4.09)%vs.(7.53±3.52)%]、主段成角弯曲[(8.24±2.93)%vs.(7.65±2.58)%]比较,差异有统计学意义(P<0.05)。精子鞭毛畸形最常见的三种类型是中段成角弯曲、卷曲以及主段成角弯曲;随着这3种畸形所占比例的逐渐升高精子活动性逐渐降低,差异均有高度统计学意义(P<0.01)。结论精子鞭毛形态异常对精子运动参数有明显影响,对于弱精子症患者有必要观察其精子鞭毛形态。

精子鞭毛轴丝结构相关基因异常与弱精子症

精子鞭毛轴丝是精子运动的主要动力来源,参与鞭毛组装和运动调控的基因变异可导致精子活力降低,从而引起弱精子症(asthenozoospermia,ASZ)。常见的弱精子症包括两大类:(1)精子鞭毛在光学显微镜下无明显畸形,(2)精子鞭毛多发形态异常(multiple morphological abnormalities of the sperm flagella,MMAF)。弱精子症主要由轴丝组分编码基因变异所致,在过去的十年里,在揭示致病基因方面取得了显著进展。在MMAF的遗传研究领域,中国和法国是两个涉及比较广的国家。通过系统文献检索和Meta分析中国和法国关于MMAF的基因变异研究,纳入1796名不育男性参与者,结果表明,在中国的弱精子症患者中,DNAH1基因的突变比例显著高于法国(OR=4.97,95%CI=[1.70;14.49],P<0.01)。而CFAP43、CFAP44、CFAP251等基因在两国间未显示显著性差异(P>0.05)。这一发现为理解弱精子症的遗传变异的多样性奠定了基础。

特殊类型畸精子症行卵细胞胞质内单精子注射的治疗结局分析

目的:特殊类型畸精子症是男性不育中罕见病和单基因遗传疾病,本文探讨其卵细胞胞质内单精子注射(ICSI)的治疗结局。方法:回顾性分析2011年1月至2021年1月于江苏省人民医院生殖医学中心实施ICSI治疗的特殊类型畸精子症患者,根据精子形态分为三组(圆头精子症、无头精子症和精子鞭毛多发形态异常),三组患者基因检测均发现致病或可能致病的基因突变。比较三组患者间的临床和实验室数据(年龄、BMI、精子参数、成熟卵子数、受精率、优质胚胎率、临床妊娠率、活产率和自然流产率)差异。结果:三组共34对患者夫妇,三组患者间年龄,BMI,MII卵子数差别无统计学意义(P>0.05),圆头精子症的精子浓度和精子活力显著高于其他两组(P<0.01),圆头精子症组的受精率显著低于其他两组(P<0.01)。三组共34个取卵周期,其中4个取卵周期未形成可移植胚胎,形成可移植胚胎的30个取卵周期在第一个胚胎移植周期中获得22例临床妊娠,最终活产20例,自然流产2例。无头精子症和精子鞭毛多发形态异常两组的临床妊娠率和活产率显著高于圆头精子症组(P<0.01),三组间自然流产率没有统计学差异(P>0.05)。结论:圆头精子症患者实施人工卵母细胞激活依然有部分患者完全不受精或受精率低下。精子鞭毛多发形态异常和无头精子症患者可以通过ICSI取得相对较好的妊娠结局。

精子发生障碍的遗传学研究进展

育龄人群中约15%的夫妻被不孕不育困扰,其中男方因素导致的不孕不育约占50%。男性不育通常由精子发生障碍导致,呈现为少、弱、畸形精子症,最严重的是无精子症。本文以精子发生障碍为主线,重点综述了非梗阻性无精子症和畸形精子症的遗传学病因研究。近年来,随着高通量芯片和测序技术的快速发展,无精子症和畸形精子症的遗传学因素得以深入的揭示与解析。围绕无精子症,全基因组关联研究与高通量测序研究揭示了一批非梗阻性无精子症的风险位点和致病基因;围绕畸形精子症,全外显子测序等研究鉴定了一系列致病基因,极大地丰富了精子鞭毛多发性形态异常等精子畸形的遗传学病因。大量致病基因的发现,促进了男性不育病理机制的阐明。全面而深入地了解精子发生障碍中的遗传因素,对男性不育的诊断、临床治疗和遗传咨询具有重要的意义。

勘误

《中华男科学杂志》第27卷第10期“精子鞭毛多发形态异常诊疗专家共识”一文中第950页关于“CFAP69”论述段中的“CFAP65”和“9+0”有误,应修改为“CFAP69”和“9+2”。特此更正!