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目的:解脲脲原体(Ureaplasma urealyticum,Uu)是一种寄生于人体泌尿生殖道的致病微生物,可引起人类多种疾病,特别是非淋菌性尿道炎(non-gonococcal urethritis,NGU)和阴道炎。男性感染Uu后,可引起前列腺等性腺和附性腺病变,并影响精子的正常功能和代谢。精子的形态结构是衡量精子受精能力的一项重要指标。Uu感染引起精子形态结构、精子膜功能完整性及顶体酶活性改变是导致男性不育的重要因素,但就其详细机制不够十分清楚。
本研究可望通过Uu感染体外人工培养的正常生育男性精子,进行精子形态学和功能学检测,从细胞水平和蛋白质水平探讨Uu导致精子形态结构变化的机制,进一步分析Uu感染与男性不育的相关性,为Uu致病机制的研究以及临床不育不孕的诊治提供重要的理论依据。
方法:收集Uu临床标本,筛选临床感染菌株,同时购买Uu标准菌株ATCC27813;收集正常生育男性志愿者精液,进行精液常规分析,筛选出8份正常精液。每份正常精液一分为三,设为正常对照组、标准株组和临床株组,感染组Uu:精子按照25:1比例混合,在37℃培养24h,在30min、1h、2h、4h和24h时间段采样,通过改良巴氏染色、瑞-姬染色和考马斯亮蓝染色观察精子形态学变化,采用透射电镜观察精子超微结构改变,同时检测精子膜功能完整性、顶体酶活性,分析Uu感染对精子形态结构、膜功能完整性、顶体酶活性的影响及时间依赖性,并分析精子形态、膜功能完整性、顶体酶活性间的相关性。结果用SPSS11.5 for windows统计软件包进行分析。精子形态学染色、Uu对精子形态、膜功能完整性和精子顶体酶活性影响以及Uu对精子形态影响的时间依赖性的分析均采用One-wayANOVA分析,精子顶体酶活性正常组与异常组形态百分率的比较采用t检验,精子形态、膜功能完整性和顶体酶活性的相关性分析采用Spearmans等级相关分析法分析,培养基效果比较采用X2检验,以P<0.05作为差异有显著性的标准。
结果:本研究从精子形态结构、膜功能及项体酶活性变化进行考察:
(1)临床株组、标准株组精子形态出现以下改变:头部缺陷表现为:锥形头、梨形头、圆形头、头小且顶体存在或缺失、无定形头、顶体小或缺失、双头精子、头尾分离;颈中段缺陷出现:颈部弯曲、中段粗;尾部缺陷主要是尾部短、尾部弯曲。从正常形态精子与畸形精子的比例考察,正常形态精子百分率:对照组为78.125±2.997%,临床株组为60.750±3.105%,标准株组为60.250±3.370%;畸形精子百分率对照组为21.875+2.997<30%,临床株组为39.250±3.105>30%,标准株组为39.750±3.370>30%,感染组正常形态精子百分率低于对照组,差异有统计学意义(F=82.937,P=0.000<0.05),畸形精子百分率高于对照组,差异有统计学意义(F=82.937,P=0.000<0.05)。感染组不同时间段畸形精子百分率差异有统计学意义(P=0.000<0.05)。透射电镜观察可见Uu吸附于精子表面,精子顶体、膜结构、线粒体、中心粒、外周致密纤维等超微结构改变。
(2)精子膜功能完整性:对照组与感染组比较,精子头部膜功能完整性差异有统计学意义(F=67.803,P=0.000<0.05);精子尾部膜功能完整性差异有统计学意义(F=79.895,P=0.000<0.05)。
(3)项体酶活性:对照组顶体酶活性为27.041±3.461μIU/106,临床株组为12.853±1.863μIU/106,标准株组为12.645±1.522μIU/106,临床株组和标准株组顶体酶活性均低于对照组,差异有统计学意义(F=92.005,P=0.000<0.05)。顶体酶活性异常组的形态正常精子百分率明显低于顶体酶活性正常组,两组比较差异有显著性(t=2.609,P=0.021<0.05)。对顶体酶活性与形态正常精子百分率的相关性分析结果显示,二者有明显的正相关性(rs=0.558,P=0.025<0.05)。项体酶活性正常组与顶体酶活性异常组比较,正常组的精子膜功能完整性高于异常组,差异显著有统计学意义(t=12.208,P=0.000<0.05),精子顶体酶活性与膜功能的相关性分析结果显示,二者呈显著正相关(rs=0.868,P=0.000<0.05)。
(4)三种染色方法均可用于精子形态学观察,比较无差异。
(5)自制的Uu培养基与标准Uu培养基培养分离和鉴定Uu的效果一致。
结论:
(1)Uu感染可改变精子形态,包括精子头部、颈中段和尾部的畸形,透射电镜观察到精子头部、颈中段和尾部有Uu吸附,细胞出现超微结构的改变。Uu感染对精子的这种影响存在时间依赖性。
(2)Uu感染可影响精子膜功能,精子膜功能完整性与精子形态无相关性。
(3)Uu感染可降低精子项体酶活性,顶体酶活性与正常形态精子百分率和精子膜功能完整性呈显著正相关性,说明Uu感染可影响顶体结构,导致项体酶流失,使精子的活力和功能下降。
(4)改良巴氏染色、瑞.姬染色和考马斯亮蓝染色均可用于精子形态学分析。
(5)自制Uu培养基具有制作简便、易保存、成本低,培养鉴定效果好等优点,适合一般实验室进行Uu的培养分离和鉴定。