辅助生殖技术 辅助生殖技术 辅助生殖的衍生技术之—精子

导读:1.生殖手术生殖手术(Reproductivesurgery)既可以用于绝育,如输精管结扎术;也可以用于辅助生育的治疗,如治疗输卵管阻塞和输精管梗阻,或输精管和
辅助生殖技术 辅助生殖技术 辅助生殖的衍生技术之—精子

  1.生殖手术

  生殖手术(Reproductive surgery)既可以用于绝育,如输精管结扎术;也可以用于辅助生育的治疗,如治疗输卵管阻塞和输精管梗阻,或输精管和输卵管结扎手术后再疏通术。

  2.精子分离技术

  精子分离技术主要分为两大类。一类是对精子的洗涤与分离技术,主要用于体外受精与人工授精,以提高受孕率为目的。另一类是精子性别分离技术,即将XY两类精子进行分离,主要用于防止因性别而引发的遗传疾病的受精或满足对生育性别的偏好。

  A.精子洗涤技术

  在实施体外受精和部分人工授精手术时,必须进行精子洗涤(washed sperm)通过洗涤,可以使活跃健康的精子细胞与死亡精子、不活跃精子以及其他化学物质分离,以便增加受孕的几率。

  精子洗涤的技术主要有三种:

  一种是简便精子洗涤(Simple sperm wash)。精液经过稀释放人离心机,由于精子的混合物比重大,精子细胞下降到试管底部,产生一个高密度、高活性、高质量的精子。简使精子洗涤需时约20至40分钟。优点:省时、操作简便、费用低、对精子损伤小;缺点:分离效果一般,有少量杂质。这种方法只适用于高质量的精液洗涤。

  二是上游法(Swim up technique),上游法(Mahadevan和Baker,1984)在当前世界上多数体外受精实验室广为使用。此方法的基本原理就是活力高的精子可以经离心后的精液沉淀中自动游至上清液中。经过60分钟的培养,收集这些上游的情子,这部分精子具有90%的活力。优点:容易操作,能获得高活力的精子;缺点:仅限于精子浓度高,活力高的精液;精子容易受到有氧离子(reactive oxygenspecies)的损伤;而且,正常染色质密度的精子数降低。

  三是精子密度梯度法(pensity gradient sperm wash)。经典的密度梯度法包括连续梯度与非连续梯度离心。连续梯度离心是指梯度离心液在试管底部的浓度最高,而最上层的最低,通常为90%、80%、50%。非连续梯度离心的离心液之间的养面明显。通常为90%5和50%。经离心后,试管底部的沉淀物即含有活力最高的精子。与精子上游法相比较,密度梯度法能回收更多的形态正常的精子,并明显增加精子的活力和体外生存能力。尤其对于精液严重异常者(少精子症、弱精子症以及畸形精子症等)及冷冻复苏后的精液,更能体现其较高的回收率的优越性。优点:获得高活力的精子、从精子浓度低的精液也能分离出高活力的精子效率高、排除精液内的白细胞、减少有氧离子的损伤。缺点:费时、费用高、可能存在内毒素(endotoxins)污染。

  B.精子性别分离技术性别分离技术主要有两种,一种是植人前遗传学诊断技术,也就是PGD技术是对胚胎进行性别筛选,这在目前已经是成熟的方法。另外一种受精前的性别分离技术,即精子性别分离技术精子性别分离技术(Integration of sperm sexing technology),也称为精子分选(Sperm sorting)。这项技术最初是应用于畜牧业领域,1989年美国XY公司首次应用流式细胞仪成功将X、Y精子分离,并达到一定的精确度。2000年该项技术开。始从实验室成功进入商业化生产应用。目前XY精子的分离速度达到3000-5000个A;分离精子准确度大于90%。

  目前分离X和Y精子的方法有以下几种

  沉降法:是根据X精子沉积速率比Y精子快原理进行分离分选。流式细胞光度法:流式细胞仪是进行细胞生物学和肿瘤学、血液学、免疫学等研究的重要工具,它由液流系统、光学系统、分选系统和数据处理系统等组成能够定量测定精子等多种单个细胞的细胞膜、胞浆以及核内的多种物质。具有测定快速、精确、多参数等特点。

  电泳法:精子膜电荷的大小取决于与核蛋白结合的唾液酸的含量,X与Y精子膜电荷的分布有差异。

  免疫法:应用免疫学方法分离精子是从发现H-Y抗原后逐渐发展起来的。现已证明H-Y抗原被保留在整个进化过程中,除了某些过渡品种外,在所有异型配子的性别品种的体细胞中均发现H-Y抗原存在。并且,只有Y精子才能表达H-Y抗原。因此,利用H-Y抗体检测精子质膜上存在的H-Y抗原,再通过一定的分离程序,就能将精子分离成为H-Y+(Y精子)和H.Y-fX精子)两类。将所需性别的精子进行人工授精,即可获得预期性别的后代。

  排序法:利用的是精子X染色体DNA数量比Y染色体大的原理,进行排序筛选。我们知道,目前有多种与性别相关联的遗传性疾病,包括视网膜色素变性、血友病、杜氏肌营养不良等,对人类健康产生不利影响。因此,对于X、Y精子的分离和人类性别的选择已成为目前生殖医学的一个重要研究方向。

  分离出来的精子在试管中仍很活跃,保持旺盛的生命力。这说明人工选择婴儿性别已经日臻完善。但是性别选择在不同国家有不同的规定。中国和印度禁止非治疗性性别选择,只能被应用于预防某些性别关联遗传病。在大多数西方国家,性别选择是允许的,无论是筛查遗传性疾病还是性别偏好等方面。但是英国则禁止进行偏好性性别选择。有专家担心,精子性别选择技术有可能造成社会性别结构失衡的后果。从实际的结果来看,不对性别选择严加规定的国家并未出现性别失衡的现象;而对性别选择严格控制的国家,反而呈现出性别失衡的趋势。

  2.精子检索技术

  精子检索技术(Sperm Retrieval Techniques),主要为精子检索手术(SurgicalSpem Retrieval,SSR).SSR是微创外科手术,从输精管、附翠或率丸直接获得精子,其目的就是搜集男性生殖道中的精子。这项技术主要针对严重弱精、少精或无精子症患者。

  精子检索手术主要包括以下类型:

  经表皮附察精子抽吸术(Percutaneous Epidermal Sperm Aspiration,PESA).此方法可在局部麻醉或全身麻醉下进行,首先将翠丸固定,用拇指和食指夹住附翠,将连接在20mL,注射器上的21号媒形针头插入附家头,轻轻回吸,直至见到有液体进入蝶形针管。重复上述步骤直到获得足够数量精子经表皮翠丸精子抽吸术(Percutaneous Testicuar Sper Aspiration.PTSA)经表皮睾丸活检法取精是一种有效的技术,梗阻性无精子症病人使用此项技术时可得到高产率的精子。可使用14号自动活检枪在局部麻醉下采集小块的睾丸实质经表皮输精管精子抽吸术(Percutaneous Vasal Sperm Aspiration,PVSA),其方法与经表皮附睾抽精术相同,只是针刺位置改选为输精管。一般来说,输精管中的精子成熟度最高,活性最好。

  显微外科附睾精子抽吸术(Microsurgical Epididymal SpermAspiration,MESA),是在手术显微镜下,进行开放式手术,分离出单个附睾管后进行显微抽吸。这一方法的优点是可确保吸取到大量的附睾精子,易于冻融,用于以后的受精。由于MESA直接从附睾管中吸取精子,减少了附睾液被血细胞污染的机会。

  睾丸精子提取术(TesticularSperm Extraction,TESE),1998年,美国康奈尔大学的皮特·施莱格尔(Peter N.Schlegel)等首次报告了新型显微技术TESE,在手术显微镜下,采用剪切小块睾丸组织,进行精子检索。该技术比传统TESE创伤较小,精子检索率高。这项技术主要应用于-非梗阻性无精子症(Non-obstructiveAzoospermia,NOA)。

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