日前，研究人員在男性精子線粒體DNA中發(fā)現(xiàn)了一種可以預(yù)測男性生殖健康和懷孕成功的單指標生物標志物。

  這一發(fā)現(xiàn)不僅適用于尋求不孕癥治療的夫婦，也適用于普通人群。這種生物標記物可能比精液參數(shù)更準確地預(yù)測男性不育，而醫(yī)療機構(gòu)和臨床醫(yī)生通常依賴精液參數(shù)。

  男性不育的診斷現(xiàn)狀

  “臨床上，男性不育的診斷確實幾十年來沒有改變，”麻省大學(xué)阿默斯特分校環(huán)境表觀遺傳學(xué)專家理查德·皮爾斯納（Richard Pilsner）說，他是該研究報告的通訊作者。“在過去的10到20年里，對精子分子和細胞功能的認識有了重大進展，但臨床診斷并沒有改變或趕上。”

  除了皮爾斯納，麻省大學(xué)研究人員團隊還包括主要作者艾莉森·羅薩蒂（Allyson Rosati），和布賴恩·惠特科姆（Brian Whitcomb）副教授。他們與喬治梅森大學(xué)健康與人類服務(wù)學(xué)院院長Germaine Buck-Louis，，以及國家兒童健康與人類發(fā)展研究所的Sunni Mumford和Enrique Schisterman合作。

  “這個項目是跨學(xué)科工作和團隊科學(xué)的一個很好的例子。這項研究需要在實驗室中對生物標志物進行測量并結(jié)合統(tǒng)計建模。廣泛的專業(yè)知識是解答這種科學(xué)問題的關(guān)鍵。”——布萊恩·惠特科姆，公共衛(wèi)生與健康科學(xué)學(xué)院流行病學(xué)副教授

  mtDNAcn和線粒體DNA缺失（mtDNAdel）增加與精液質(zhì)量下降和受精幾率降低有關(guān)

  線粒體DNA是母系遺傳的，精子線粒體DNA拷貝數(shù)（mtDNAcn）通常在精子發(fā)生過程中減少8至10倍，以確保受精時線粒體DNA拷貝數(shù)較低。在皮爾斯納、惠特科姆和其他人的先前研究中，男性尋求生育治療時，mtDNAcn和線粒體DNA缺失（mtDNAdel）增加與精液質(zhì)量下降和受精幾率降低有關(guān)。

  “合理的下一步是確定尋求不育治療的夫婦中的精子線粒體生物標志物與受精之間的關(guān)聯(lián)是否可以擴展到普通人群中的夫婦，” 皮爾斯納說。

  精子線粒體生物標志物與夫婦懷孕時間之間存在著強烈的反向關(guān)聯(lián)

  研究人員從“生育力和環(huán)境縱向調(diào)查”（LIFE）研究中獲取了精子樣本，該研究于2005年至2009年從密歇根州和德克薩斯州招募了501對夫婦，研究了包括環(huán)境化學(xué)物質(zhì)在內(nèi)的生活方式與人類生育力之間的關(guān)系。

  他們評估了384份精液樣本中的精子mtDNAcn和mtDNAdel，并分析了它們與一年內(nèi)懷孕概率的關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)精子mtDNAcn較高的男性，周期特異性妊娠的幾率低50%，12個月內(nèi)懷孕的概率低18%。

  皮爾斯納說：“值得注意的是，我們發(fā)現(xiàn)精子線粒體生物標志物與夫婦懷孕時間之間存在著強烈的反向關(guān)聯(lián)。”

  惠特科姆補充道：“精子中的線粒體DNA似乎反映了一些影響精子功能的潛在生理現(xiàn)象。”

  未來計劃

  需要進行更多的研究來進一步檢查mtDNAcn和mtDNAdel變化的影響，這可能是由線粒體缺陷或mtDNA受損引起的。”皮爾斯納說：“我們需要利用對分子工具箱的了解，以便更好地預(yù)測男性的生育能力。

  下一步是研究影響精子線粒體DNA變化的因素。科學(xué)家們推測，它們可能包括環(huán)境毒素或其他引起炎癥和氧化應(yīng)激的原因。

  皮爾斯納說：“了解是什么導(dǎo)致了精子發(fā)生過程中線粒體拷貝數(shù)的保留，這將有助于我們找到更好的干預(yù)措施，并促進更好的生殖成功。”

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