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(cè)男性生殖健康和懷孕成功的單指標(biāo)生物標(biāo)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(biāo)記物可能比精液參數(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)男性不育，而醫(yī)療機(jī)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(shí)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(bào)告的通訊作者。“在過去的10到20年里，對(duì)精子分子和細(xì)胞功能的認(rèn)識(shí)有了重大進(jìn)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(tuán)隊(duì)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(zhǎng)Germaine Buck-Louis，，以及國(guó)家兒童健康與人類發(fā)展研究所的Sunni Mumford和Enrique Schisterman合作。

  “這個(gè)項(xiàng)目是跨學(xué)科工作和團(tuán)隊(duì)科學(xué)的一個(gè)很好的例子。這項(xiàng)研究需要在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)生物標(biāo)志物進(jìn)行測(cè)量并結(jié)合統(tǒng)計(jì)建模。廣泛的專業(yè)知識(shí)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(shí)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(shí)，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(biāo)志物與受精之間的關(guān)聯(lián)是否可以擴(kuò)展到普通人群中的夫婦，” 皮爾斯納說。

  精子線粒體生物標(biāo)志物與夫婦懷孕時(shí)間之間存在著強(qiáng)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(duì)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?cè)u(píng)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(gè)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(biāo)志物與夫婦懷孕時(shí)間之間存在著強(qiáng)烈的反向關(guān)聯(lián)。”

  惠特科姆補(bǔ)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(jì)劃

  需要進(jìn)行更多的研究來進(jìn)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(duì)分子工具箱的了解，以便更好地預(yù)測(cè)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?？茖W(xué)家們推測(cè)，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(jìn)更好的生殖成功。”

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